| 发明名称 | 磷酸铁镁锂组装水溶液锂离子电池体系的方法 | ||
| 摘要 | 磷酸铁镁锂组装水溶液锂离子电池体系的制备方法，用除氧后的中性饱和硝酸锂水溶液，代替传统锂离子电池中的有机电解液，组装锂离子电池体系；结合液相法和固相烧结法制备磷酸铁镁锂正极材料。与传统锂离子电池相比，本发明彻底解决了安全隐患，不必在苛刻的手套箱环境、严格控制的干湿度及保护气氛下组装电池，其电解液廉价且离子电导率比有机电解液高出两个数量级。本发明组装的水溶液锂离子电池，具有高倍率放电容量高于低倍率放电容量的特性，异于传统锂离子电池高倍率容量低于低倍率容量。该种新型电池体系在大功率、动力用能源领域和快速充放电领域中具有较强的应用前景和实用价值。 | ||
| 申请公布号 | CN103199309A | 申请公布日期 | 2013.07.10 |
| 申请号 | CN201310073063.5 | 申请日期 | 2013.03.07 |
| 申请人 | 西安交通大学 | 发明人 | 赵铭姝;宋晓平;张汉元 |
| 分类号 | H01M10/36(2010.01)I;H01M10/38(2006.01)I | 主分类号 | H01M10/36(2010.01)I |
| 代理机构 | 西安通大专利代理有限责任公司 61200 | 代理人 | 陆万寿 |
| 主权项 | 磷酸铁镁锂组装水溶液锂离子电池体系的制备方法，其特征在于：1）制备磷酸铁镁锂LiFexMg1‑xPO4的前驱体：先将5‑30毫升的乙醇溶液加入到三颈烧瓶中，通入惰性或中性气体并在20‑30℃下磁力搅拌形成溶液A；将溶液A静置10‑50分钟后，按x:1‑x的摩尔比将氯化铁和氯化镁加入溶液A中，其中0<x<1，搅拌均匀形成摩尔浓度为0.5‑3mol·L‑1的溶液B；将与溶液B相同摩尔浓度的五氧化二磷的乙醇溶液5‑30毫升加入到溶液B中，搅拌均匀形成溶液C；在溶液C中加入与溶液B相同摩尔浓度的乙酸锂乙醇溶液5‑30毫升，搅拌均匀形成溶液D；在溶液D中加入与溶液B相同摩尔浓度的柠檬酸乙醇溶液5‑30毫升，搅拌均匀形成溶液E；然后将溶液E的温度升高至70‑80℃，搅拌下直至形成凝胶状前驱体；2）合成磷酸铁镁锂LiFexMg1‑xPO4材料：将凝胶状前驱体置于瓷舟，放入Fe‑Cr‑Al丝电阻炉中惰性或中性气氛下进行热处理：500～700℃下恒温1‑10小时后，随炉冷却，得到绿黑色蜂窝状固体产物，将其研磨成粉末状即得到LiFexMg1‑xPO4材料；3）制备电极片：a.按质量百分比为80:10:10或者85:10:5称取LiFexMg1‑xPO4、乙炔黑或石墨、聚偏二氟乙烯；b.将聚偏二氟乙烯溶解在除水的N‑甲基吡咯烷酮中，得到标准浓度的溶液P1；c.将LiFexMg1‑xPO4和乙炔黑或石墨混合，加入到溶液P1中，得到黑色浆料Q1；d.按质量百分比为80:10:10或者85:10:5称取钒酸锂、乙炔黑或石墨、聚偏二氟乙烯；e.将聚偏二氟乙烯溶解在除水的N‑甲基吡咯烷酮中，得到标准浓度的溶液P2；f.将钒酸锂和乙炔黑或石墨混合，加入到溶液P2中，得到黑色浆料Q2；g.分别将黑色浆料Q1、Q2用刮粉刀涂在镍网上，在真空条件下85‑100℃干燥，分别得到LiFexMg1‑xPO4电极片和钒酸锂电极片；4）配制水溶液电解液：将硝酸锂溶解在去离子水中得到饱和硝酸锂溶液H，然后用饱和氢氧化锂水溶液调节溶液H的pH值等于7，作为电解液；5）组装电池：以LiFexMg1‑xPO4电极片为正极，钒酸锂电极片为负极，正、负极片分别浸入电解液中并保持0.5‑1cm的间距，得到磷酸铁镁锂组装水溶液锂离子电池体系。 | ||
| 地址 | 710049 陕西省西安市咸宁西路28号 | ||