一种锂电池及其制备方法

摘要

本发明一种锂电池及其制备方法，涉及一次电池，其正极材料由质量百分比为65～90％的正极材料活性物质CuFeS2和质量百分比为35～10％的含碳导电剂混合组成，负极材料为金属锂，电解质为混合溶剂型有机电解液；所述的正极材料活性物质CuFeS2为纯度≥95％的纳米级晶体，所述混合型有机电解液为浓度为1M的六氟磷锂溶质在碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯混合体系溶剂中形成的溶液，其中碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯按照质量比2∶2∶1配成混合体系溶剂，用上述正极材料制成的电池正极片与锂材料制成的负极和电解液装配成电池。本发明克服了Li/FeS2电池实际放电容量较低的缺点，制备方法简单，易于推广。

主权项

一种锂电池的制备方法，其特征在于其制备方法是：第一步，制备CuFeS2纳米晶体将纯度为98.5％的Fe(NO3)3·9H2O、纯度≥98.5％的Cu(NO3)2·9H2O和纯度≥99.0％的SC(NH2)2按摩尔比Fe(NO3)3·9H2O∶Cu(NO3)2·9H2O∶SC(NH2)2＝0.5～1.5∶0.5～1.5∶3～6溶于乙二胺中，搅拌，配制成浓度为20～30克/升的透明溶液，将该溶液倒入密闭容器内，在温度230℃反应36小时生成沉淀物，待自然冷却至室温后依次用CS2、稀硫酸、无水乙醇和去离子水清洗所生成的沉淀物至滤液澄清为止，最后将清洗好的沉淀物在温度100℃和相对压力为‑0.1MPa的真空条件下烘干20小时，即制得CuFeS2纳米晶体；第二步，Li/CuFeS2电池正极片的制备由质量百分比为65～90％的第一步制得的CuFeS2纳米晶体和质量百分比为35～10％的含碳导电剂混合组成正极材料，所述的含碳导电剂为碳纳米管、科琴黑、石墨、碳黑、乙炔黑中的一种、两种或两种以上的混合物，将上述正极材料放入球磨罐中在惰性气氛中进行机械研磨，混合均匀并用300目以上的筛子过筛，然后在由此得到的正极材料中加入粘结剂和分散剂乙醇，搅拌成粘稠状浆料，再将该粘稠状浆料碾压成厚度为0.1毫米的片状，在温度100～150℃和相对压力为‑0.1MPa的真空条件下烘烤10～30小时形成基片，将该基片分切成相应所需规格的小片，即制成Li/CuFeS2电池正极片；第三步，Li/CuFeS2电池的制备将第二步制得的Li/CuFeS2电池正极片与锂负极和电解液装配成电池，其中电解液为浓度为1M的六氟磷锂溶质在碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯混合体系溶剂中形成的溶液，其中碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯按照质量比2∶2∶1配成混合体系溶剂。