高比能量锂离子电池

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1、万方数据高比能量锂离子电池杨驰一，王洪-．，郭春泰2(1．绵阳师范学院化学与化学工程系，四JII绵阳621000；2．天津捷威动力有限公司，天津300380)摘要：通过电极集流体表面预处理、正极电极活性物复合和片状负极活性物应用等手段，制作了厚型电极和高能量密度锂离子电池。通过扫描电子显微镜法(SEM)和电池充放电测试方法考察了电极的形貌结构和电池的电化学性能。结果表明：383450型电池的容量可达880mAh，能量密度达到504Wh／L；1．0C放电时，500次循环后的电池容量损失为20％左右。高能量密度电池进行10V一1C充电。不发生爆炸和燃烧。关键词：高能量密度；锂离子电池；表面预处理

2、；复合电极中图分类号：_rM912．9文献标识码：A文章编号：1002—087X(2014)04—0624—03PreparationoflithiumionbatterywithhighcapacitydensityYANGChil，WANGHong”，GUOChun-tai2仃．SchoolofChemistryandChemicafEngineering,MianyangNormalUniversity,MianyangSj曲u衄621000,China；2．JieweiPowerCo．LnTianjin300380,C如ina)Abstract：Lithiumionbakeriesw

3、ithhighcapacitydensitywerepreparedbymeansofcurrentpretreatmentandcathodematerialcompositetreatmentandapplicationofsheetanodematerial．ThepreparedelectrodeswerecharactenzedandtestedbymeansofSEMandelectrochemicalmeasurements．ItiSfoundthattheelectrodeexhibitsagoodelectrochemicalpeflormance，includinghig

4、hcapacitydensity，goodcyclingstability，goodratecapabilityandgoodsafetyperformance．KeyWOrds：highcapacitydensity：lithiumionbatteⅣ：surfacepretreatment；compositeelectrode；锂离子电池由于工作电压高、质量轻、比能量大、循环寿命长、安全、无记忆效应和对环境无污染，近年来发展迅速，广泛用于移动通讯、笔记本电脑、数码产品等方面【l-日。随着科技和社会的发展，用户对电池的容量和比能量提出了更高的要求。提高电池容量，最直接的方法就是寻找高比能量的

5、电极活性物质，材料研究工作者也一直在进行这一方面的努力¨1，虽然理论上取得一些进展，但在提高电池容量和比能量的实际应用方面却进步不大。对于通过工程方法提高锂离子电池的能量密度方面的研究很少，本文我们对高比容量锂离子电池工程制作技术方面进行了研究。1实验电池电极的制作：将PAA(聚丙烯酸，自合成)、导电炭黑与甲醇按5：l：94的比例配溶液，采用筛网印刷的方法将其印制在铜铝蒲集流体上，制得改性正负极集流体。采用涂膜法制备电极，以NMP(N．甲基毗略烷酮)为溶剂，将原料按质量比正极材料：PVDF(聚偏氟乙烯)：乙炔黑=94：4：2的比收稿日期：2013-09—20基金项目：四川省教育厅资助项目(1

6、1ZAl65)；绵阳师范学院资助项目(2011D01)作者简介：杨驰《196卜)，女，四川省人。副教授．主要研究方向为锂离子电池材料。通信作者：王洪。教授；E—mail：wan91959hong@yahoo．com．cn2014．4V01．38NO．4624例混合，制成正极浆液，将浆液涂在O．012mm厚的改性铝箔上，经充分干燥，压片后得到正极片。负极制作方法是将MCMB(中间相炭微球)，PVDF和乙炔黑按95：4：1的质量比在NMP中制成浆，后将浆料涂布于0．012inln厚的改性铜箔上。电池的组装和测试：MCMB和正极材料的质量比控制在1．0：1．15。在惰性气体保护的手套箱中，以1rn

7、ol／LLiPFd[EC(碳酸乙烯酯)+DMC(碳酸甲乙酯)(1：1)】为电解液，Celgerd2300为隔膜，组装成343450型聚合物电池。在南电生产的CT2001A充放电仪上进行充放电性能测试，充放电条件：电压范围3．0～4．2V。2结果与讨论2．1电池首次充放电特性和比能量特性图1是样品电池的第2次充放电曲线，从中可以看出，放电电压较高、放电曲线比较平坦，具有很好的电化学特性。从图l还可以看到，383