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专利号: 202111492779X
申请人: 西安航空学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种具有低温性能锂离子电池的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤10,制备锂离子的离子液体电解液;

步骤20,制备生物碳;

步骤30:将生物碳和PVDF、乙炔黑以(0.4~0.8):(0.1~0.3):(0.1~0.3)的质量比混合,研磨10min~30min,随后滴加10滴~20滴N‑甲基‑2‑吡咯烷酮,继续研磨60min~90min,将所得混合浆料均匀地涂覆在铝箔的表面上,将涂覆好混合浆料的铝箔烘干,得到正极片;

步骤40:将混合锂盐和生物碳以1:(1~9)的质量比混合,在研钵中研磨30min~60min使其混合均匀,将上述混合物和PVDF、乙炔黑以质量比0.8:0.1:0.1混合,研磨10min~

30min,随后滴加10~20滴N‑甲基‑2‑吡咯烷酮,继续研磨60min~90min,将所得混合浆料均匀地涂覆在铜箔的表面上,将涂覆好电极片烘干,得到负极片;

步骤50:在手套箱中按照正极壳、正极片、锂离子电池隔膜、负极片和负极壳的顺序组装得到具有低温性能锂离子电池;

其中,步骤10中,所述制备锂离子的离子液体电解液具体为:步骤11:将混合锂盐以0.1g~5g:100mL的质量体积比加入到混合有机溶剂中,并在氩气、氢气混合气氛下搅拌12h~48h,得到锂离子的有机溶剂电解液;所述混合锂盐由LiPF6、LiFeBO3和Li3BO3以(5~9):(1~4.5):(1~2.2)的质量比组成;

步骤12:将C8H15N2F6P、C6H11BF4N2、C10H16BF4N和C9H14F6NP以(0.2~0.6):(0.3~0.8):(0.1~0.9):(0.2~0.7)的质量比进行混合,经搅拌得到混合离子液体;

步骤13:在氩气、氢气混合气氛下,将步骤12得到的混合离子液体以50μl‑500μl:100ml的体积比加入到步骤11得到的锂离子的有机溶剂电解液中,再加入C4BLiO8,在40℃~60℃条件下搅拌12h~48h,得到锂离子的离子液体电解液;

步骤20中,所述制备生物碳具体为:将生物质原料放入低温管式炉中,在氮气气氛下从室温以20℃/min~30℃/min的升温速率升温至600℃~1000℃,然后以20℃/min~50℃/min的速率快速降温,降温到100℃~500℃后通入空气,直至冷却至室温得到生物碳。

2.根据权利要求1所述的一种具有低温性能锂离子电池的制备方法,其特征在于,所述负极片中的混合锂盐与正极片中的生物碳的质量比为1:(5~15)。

3.根据权利要求1所述的一种具有低温性能锂离子电池的制备方法,其特征在于,步骤

11中,所述混合有机溶剂由EC和DMC以(1~9):(9~1)的体积比组成。

4.根据权利要求1所述的一种具有低温性能锂离子电池的制备方法,其特征在于,步骤

11中,所述混合气氛中氢气的体积百分数为10%~40%。

5.根据权利要求1所述的一种具有低温性能锂离子电池的制备方法,其特征在于,步骤

13中,所述氩气、氢气混合气氛中氢气的体积百分数为10%~20%。

6.根据权利要求1所述的一种具有低温性能锂离子电池的制备方法,其特征在于,步骤

13中,所述C4BLiO8与锂离子的有机溶剂电解液的质量体积比为1mg~10mg:100ml。

7.根据权利要求1所述的一种具有低温性能锂离子电池的制备方法,其特征在于,步骤

20中,所述生物质包括秸秆碳、莴笋杆、豆芽秆、芹菜杆、芥菜杆中的任一种。

8.根据权利要求1所述的一种具有低温性能锂离子电池的制备方法,其特征在于,步骤

20中,所述通入空气时的流速为10sccm~200sccm。

9.根据权利要求1所述的一种具有低温性能锂离子电池的制备方法,其特征在于,步骤

50中,所述手套箱中的保护气氛为氩气、氢气混合气体,氢气的体积分数为0.1%~0.5%。

10.一种具有低温性能锂离子电池,如权利要求1~9中任一项所述的一种具有低温性能锂离子电池的制备方法制备而成。