CN101604744A - 一种锂锰电池正极 - Google Patents

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胡晨
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Abstract

本发明涉及了一种锂锰电池正极。它包括正极活性物质二氧化锰、石墨、聚四氟乙烯和氟化碳材料，按照质量比各组分的含量为二氧化锰∶石墨∶聚四氟乙烯∶氟化碳材料＝1∶(0.06～0.08)∶(0.05～0.08)∶(0.01～0.3)。本阴极配方大大提高了锂电池的容量和大电流放电能力，特别适合作为数码产品的驱动电源。

Description

一种锂锰电池正极
技术领域
本发明属于电池材料制备技术，特别涉及一种提高电池容量和大电流放电能力的正极材料添加剂，属于电化学领域。
背景技术
随着电子信息技术的发展，要求电池各个方面性能有很大提高，特别是对电池的放电容量和功率密度的要求越来越高。
已有的锂电池不足之处在于电池容量与大电流输出性能较低，放电电压曲线不平坦，严重影响了它的广泛应用。
本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处，而提出一种具有高能量大功率的锂电池，这种电池的放电时间长，放电电流较大，适合于数码相机，闪光鞋等需用高能量高功率的电池设备上使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可高效提高锂电池容量和大电流放电能力的正极材料添加剂。
本发明是一种提高锂锰电池高容量和大电流放电能力的正极材料。本发明的组分有二氧化锰、石墨、聚四氟乙烯和氟化碳材料，按照质量比各组分的含量为二氧化锰∶石墨∶聚四氟乙烯∶氟化碳材料＝1∶(0.06～0.08)∶(0.05～0.08)∶(0.01～0.3)。
氟化碳材料是：氟化碳纤维，氟化石墨或氟化碳纳米管，其中氟的质量含量为：35％～66％。
本发明采用以上组分，按照常规的锂电池正极生产工艺，经过和料，造粒，制片，干燥等工艺，制备出锂电池正极片。
本发明的优点如下：
(1)电池的容量可显著的增加。以CR123A为例，在放电电流为10mA时，采用本发明所制备的锂电池的容量比没有添加氟化碳化的锂电池容量高22％左右。
(2)能够持续或者脉冲大电流放电。以CR123A为例，在放电电流为500mA时，采用本发明所制备的锂电池的容量比没有添加氟化碳化的锂电池容量高24％左右。
(3)放电电压平稳。
附图说明
图1本发明含氟碳化物的正极材料与传统已有正极材料所制备的CR123A锂电池在10mA放电曲线。其中a为现有传统正极材料放电曲线，b为本发明正极材料放电曲线。
图2本发明不同含氟碳化物的正极材料与已有正极材料所制备的CR123A锂电池在500mA放电曲线。其中a为现有传统正极材料放电曲线，b为本发明正极材料放电曲线。
图3.本发明不同含量氟碳化物正极材料所制备的CR123A锂电池在10mA放电曲线图
具体实施方式
为了更好阐明本发明，下面结合实例进行说明。
实例1：将二氧化锰∶石墨∶聚四氟乙烯∶氟化碳纤维(氟的质量含量为40％)＝1∶0.06∶0.05∶0.01的比例充分混合，造粒，轧片，制备成为正极，以金属锂为负极，隔膜为Celgard 2300，1mol/L高氯酸锂(LiClO4)/碳酸丙烯酯(PC)+乙二醇二甲醚(DEC)(体积比1∶1)作电解液，在氩气手套箱内组装成CR123A锂电池。电池采用恒流放电，放电截止电压为2.0V，在23±2℃环境中放电性能测试。放电曲线如图3曲线a。
实例2：将二氧化锰∶石墨∶聚四氟乙烯∶氟化石墨(氟的质量含量为65％)＝1∶0.07∶0.07∶0.05的比例充分混合，造粒，轧片，制备成为正极，以金属锂为负极，隔膜为Celgard 2300，1mol/L LiClO4/PC+DMC(体积比1∶1)作电解液，在氩气手套箱内组装成CR123A锂电池。电池采用恒流放电，放电截止电压为2.0V，在23±2℃环境中放电性能测试。放电曲线如图3曲线b
实例3：将二氧化锰∶石墨∶聚四氟乙烯∶氟化碳纳米管(氟的质量含量为35％)＝1∶0.08∶0.06∶0.15的比例充分混合，造粒，轧片，制备成为正极，以金属锂为负极，隔膜为Celgard 2300，1mol/L LiClO4/PC+DMC(体积比1∶1)作电解液，在氩气手套箱内组装成CR123A锂电池。电池采用恒流放电，放电截止电压为2.0V，在23±2℃环境中放电性能测试。放电曲线如图3曲线c
实例4：将二氧化锰∶石墨∶聚四氟乙烯∶氟化碳纤维(氟的质量含量为42％)＝1∶0.06∶0.07∶0.25的比例充分混合，造粒，轧片，制备成为正极，以金属锂为负极，隔膜为Celgard 2300，1mol/L LiClO4/PC+DMC(体积比1∶1)作电解液，在氩气手套箱内组装成CR123A锂电池。电池采用恒流放电，放电截止电压为2.0V，在23±2℃环境中放电性能测试。放电曲线如图3曲线d.
从图1-3可以看出锂锰电池正极中加入氟化碳材料后高倍率放电性能和容量都显著提高。

Claims (2)

1.一种锂锰电池正极，其特征在于：组分含有二氧化锰、石墨、聚四氟乙烯和氟化碳材料，各组分的质量比如下：
二氧化锰：1
石墨：0.06～0.08
聚四氟乙烯：0.05～0.08
氟化碳材料：0.01～0.3。
2.如权利要求1所述的锂锰电池正极，其特征在于氟化碳材料是：氟化碳纤维，氟化石墨或氟化碳纳米管，其中氟的质量含量为：35％～66％。
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