[发明专利]一种锂离子电池极片的制备方法及锂离子电池极片

说明书

本发明公开了一种锂离子电池极片及其制备方法，具体是在集流体表面涂覆氧化石墨烯(GO)涂层，在锂离子电池浆料中加入含氧官能团材料，将准备好的浆料涂覆到含有GO涂覆层的集流体上，完成本发明的极片制备。本发明通过GO涂层和含氧官能团材料极片之间的π‑π结合作用，改性极片材料层与集流体层界面从而促成材料层与集流体之间的粘结作用，有效克服了极片材料在充放电过程中脱落集流体的问题，大大提高了锂离子电池的电化学性能。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种锂离子电池极片及其制备方法。

背景技术

锂离子电池主要依靠锂离子在正极或负极材料的镶嵌或脱嵌来进行工作。它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。活性材料随着充放电循环的进行，会发生膨胀/收缩过程，电极材料层与集流体界面接触松动，导致材料从集流体层脱落，造成锂离子电池容量衰减，并最终导致锂离子电池循环降低。

中国发明专利申请(申请公布号：CN108511685A，申请公布日：2018-09-07)公开了一种含有导电涂层的锂离子电池负极片及其制备方法；该负极片包括铜箔集流体、导电涂层和负极活性物质层，负极活性物质层由负极浆料固化而成，负极浆料包括以下物质：93～95份的石墨，1.5～2.5份的导电炭黑SP，1～2份的羧甲基纤维素钠，2～3份的丁苯橡胶，130～150份的去离子水；导电涂层由导电浆料固化而成，导电浆料包括以下物质：复合碳源10～95份，粘结剂5～50份，分散剂5～40份，有机溶剂450～550份。本发明通过在集流体上涂覆一层特殊的导电浆料，其比表面积大，阻抗小，可大幅提高极片粘结力，增强导电性，并减少粘结剂和导电剂添加量，提高电池的能量密度。然而该申请的设计导电涂层成分复杂，且粘结效果还有待提高。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，本发明提供了一种锂离子电池极片及其制备方法。

本发明提出如下技术方案：

在集流体表面涂覆氧化石墨烯(GO)涂层，在锂离子电池浆料中加入含氧官能团材料，将准备好的浆料涂覆到含有GO涂覆层的集流体上，完成本发明的极片制备。

优选的，上述方法中，所述集流体包含铜箔集流体或铝箔集流体；

优选的，上述方法中，所述铜箔集流体或铝箔集流体均不处理或均经过处理；

优选的，上述方法中，经过处理的铜箔集流体包含多孔铜箔，涂炭铜箔或聚合物导电材料层铜箔；经过处理的铝箔集流体包含多孔铝箔，涂炭铝箔或聚合物导电材料层铝箔。

优选的，上述方法中，所述GO制备方法包含Brodie法，Staudenmaier法和Hummers法以及通过以上方法衍生、改良得到的方法；

优选的，上述方法中，所述GO涂层涂覆前为一定浓度的溶液，浓度范围为0.1-10mgmL^-1。

所述GO溶液的溶剂包含水，乙醇，乙二醇，异丙醇，丙酮，四氢呋喃，氨水一种，或两种以上的结合；涂覆后要经过烘干固化处理。

优选的，上述方法中，所述GO涂层厚度为1nm-200μm；

优选的，上述方法中，所述GO涂层涂覆办法为旋涂、刮涂、喷涂、滴涂、辊涂、帘涂、浸涂、刷涂、淋涂、浇涂、喷墨打印中的一种，或两种以上的结合；

优选的，上述方法中，含氧官能团包括羟基(–OH)，羧基(–COOH)；羰基(C＝O)，甲氧基(–OCH₃)，氧醚，醚键，醛基，酮基，羰基，酯基，硝基一种或几种组合；