尖晶石型鋰離子薄膜電極的制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種尖晶石型鋰離子薄膜電極的制備方法，將醋酸鋰、醋酸錳按1∶1的化學計量比混合，溶于水楊酸、丙氨酸的水溶液中，再加入乙醇中在70～90℃的水浴鍋中攪拌5～6小時，得到前驅體溶膠，將溶膠旋轉涂布于拋光的不銹鋼襯底上，在230～270℃下加熱半個小時，使有機物分解，多次涂布并燒結，再在380℃下退火處理，得到約到薄膜電極。采用溶膠-凝膠法和旋轉涂布工藝，再經低溫退火處理，得到了鋰離子電極薄膜。薄膜晶型完整，具有尖晶石結構，表面晶粒大小在150～180nm左右，且晶粒之間存在大量的孔隙。該薄膜初始放電容量為40.5μAh／cm2·μm，且具有良好的可逆性和充放電性能。
【專利說明】尖晶石型鋰離子薄膜電極的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及材料領域，具體是一種尖晶石型鋰離子薄膜電極的制備方法。
【背景技術】
[0002]鋰離子電池最初主要以小型高能量密度二次電池問世，經過近年來研究技術以及應用領域的拓展(如電動汽車等)，鋰離子電池開始朝著多元化方向推進，其應用主要有:高能量密度電池、高功率動力電池、長壽命儲能電池、雙高(高能量密度和高功率密度)電池和微型鋰離子電池。然而，鋰離子電池技術的核心是電極材料。要提高鋰離子電池的電化學性能，關鍵要尋找一種合適的電極材料，使電池具有足夠高的嵌鋰容量和很好的鋰脫嵌可逆性，以保證電池的高電壓、大容量和長循環壽命的要求。其中，正極材料是阻礙高容量鋰離子電池發展的瓶頸，也是決定電池安全性能的重要因素。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種尖晶石型鋰離子薄膜電極的制備方法。
[0004]本發明的技術方案是這樣實現的:尖晶石型鋰離子薄膜電極的制備方法，將醋酸鋰、醋酸錳按1:1的化學計量比混合，溶于水楊酸、丙氨酸的水溶液中，再加入乙醇中在70?90°C的水浴鍋中攪拌5?6小時，得到前驅體溶膠，將溶膠旋轉涂布于拋光的不銹鋼襯底上，在230?270°C下加熱半個小時，使有機物分解，多次涂布并燒結，再在380°C下退火處理，得到約到薄膜電極。
[0005]質量比醋酸鋰:水楊酸:丙氨酸=1:1:1。
[0006]多次涂布并燒結知道薄膜的厚度達到1.2?1.6 μ m。
[0007]所述在水浴鍋中采用磁力攪拌器攪拌。
[0008]本發明的有益效果為:采用溶膠-凝膠法和旋轉涂布工藝，再經低溫退火處理，得到了鋰離子電極薄膜。薄膜晶型完整，具有尖晶石結構，表面晶粒大小在150?180nm左右，且晶粒之間存在大量的孔隙。該薄膜初始放電容量為40.5 μ Ah / cm2.μ m，且具有良好的可逆性和充放電性能。
【具體實施方式】
[0009]下面結合具體實施例對本發明作進一步解釋說明。
[0010]尖晶石型鋰離子薄膜電極的制備方法，將醋酸鋰、醋酸錳按1:1的化學計量比混合，溶于水楊酸、丙氨酸的水溶液中，再加入乙醇中在70?90°C的水浴鍋中攪拌5?6小時，得到前驅體溶膠，將溶膠旋轉涂布于拋光的不銹鋼襯底上，在230?270°C下加熱半個小時，使有機物分解，多次涂布并燒結，再在380°C下退火處理，得到約到薄膜電極。質量比醋酸鋰:水楊酸:丙氨酸=1:1:1。多次涂布并燒結知道薄膜的厚度達到1.2?1.6 μ m。所述在水浴鍋中采用磁力攪拌器攪拌。
[0011]以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明披露的技術范圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.尖晶石型鋰離子薄膜電極的制備方法，其特征在于，將醋酸鋰、醋酸錳按1:1的化學計量比混合，溶于水楊酸、丙氨酸的水溶液中，再加入乙醇中在70?90°C的水浴鍋中攪拌5?6小時，得到前驅體溶膠，將溶膠旋轉涂布于拋光的不銹鋼襯底上，在230?270°C下加熱半個小時，使有機物分解，多次涂布并燒結，再在380°C下退火處理，得到約到薄膜電極。
2.根據權利要求1所述的尖晶石型鋰離子薄膜電極的制備方法，其特征在于，質量比醋酸鋰:水楊酸:丙氨酸=1:1:1。
3.根據權利要求1所述的尖晶石型鋰離子薄膜電極的制備方法，其特征在于，多次涂布并燒結知道薄膜的厚度達到1.2?1.6 μ m。
4.根據權利要求1所述的尖晶石型鋰離子薄膜電極的制備方法，其特征在于，所述在水浴鍋中采用磁力攪拌器攪拌。
【文檔編號】H01M4/139GK103647042SQ201310655516
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年11月30日 優先權日:2013年11月30日
【發明者】孫永平 申請人:孫永平