CN111916680A - 氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法及在电池领域中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法及在电池领域中的应用,电池电极的制备方法包括步骤:将浆料涂覆在集流体上,在烘箱内烘干后得到硅基负极电极片。通将射频电源加在聚四氟乙烯靶上预溅射10min去除表面杂质,开始对送样室中的硅电极片进行溅射,每溅射十分钟即冷却二十分钟,溅射一定时长后取出得到聚四氟乙烯镀膜改性后电极片。将得到的氟化聚合物修饰的电极片裁减为圆片,组装电池,加入电解液,隔膜后得到电池。制备过程中使用聚四氟乙烯靶材,降低了电极片的处理成本;操作简单,进一步推广了硅基电极片材料的应用。
Description
技术领域
本发明属于二次电池技术领域,具体涉及一种氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法及在电池领域中的应用。
背景技术
随着新能源汽车,手机电脑等移动设备的快速发展,人类对储能设备的要求越来越高。锂离子电池具有容量大、能量密度高、循环寿命长等优点,成为解决能源危机、提高充放电速度并进一步改善人类使用体验的重要储能装置。石墨的来源广泛、价格低廉,是理想的锂离子电池负极材料之一,但是其理论容量仅达到372mAh/g,难以满足高容量的迫切需求。硅(Si)基负极材料的理论比容量高(4200mAh/g)、嵌脱锂平台较适宜,是一种理想的锂离子电池用高容量负极材料,但是Si在充放电过程中剧烈的体积变化(400%以上)所产生的内应力,易导致电极结构的粉化剥落,造成容量快速衰减。其储存过程中易受到空气中水分及杂质污染,进一步影响电池循环寿命和循环性能。目前,常通过碳,金属颗粒等针对硅进行改性处理以解决其体积膨胀问题,但是该种方法常以损失硅基电极片的比容量为代价,导致其放电容量减少。因此,一种不会损失硅基电极片比容量的改性方法的提出变得刻不容缓。
发明内容
本发明的目的在于提高硅基电极片的界面稳定性,提供了一种氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法及在电池领域中的应用,该电极片是采用物理气相沉积法在电极片表面原位生成了一层氟化聚合物,通过该人工保护膜为硅基电极片提供高稳定性,疏水性,亲电解液性,并抑制其循环过程中的体积膨胀,提高循环稳定性。
本发明采用如下技术方案来实现的:
氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法,包括以下步骤:
将负极活性材料、导电添加剂和粘合剂按照质量比(80-98.5):(0.5-10):(1-10)的配置混合均匀,混合均匀后球磨,得到均匀混合的负极浆料;其中导电添加剂为炭黑、碳纳米管、石墨烯或其混合物;
该负极浆料负载在集流体上,集流体和负极浆料共同组成负极材料,该负极材料进一步地通过物理气相沉积的方法进行表面处理得到氟化聚合物修饰的电池电极;该氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法包括以下步骤:
1)用自动涂膜机将上述负极浆料均匀的涂覆在铜箔上,然后真空干燥除去溶剂,干燥结束后,用手动冲孔机在涂有浆料的地方裁片,即可得到硅电极片;
2)将电极片放置于进样室进行反溅射,去除电极片表面杂质,从而提高基底表面质量;
3)将电极片入溅射室内,所需聚四氟乙烯靶材置于靶盘上,加热烘烤腔体,抽真空至4.0×10-4~5.0×10-5Pa;
4)通入Ar气,将靶材接入电源,设置溅射功率和偏压,调整工作气压至4.5×10- 1Pa,预溅射15~20min,用于清理靶材表面的杂质,提高靶材的纯度;
5)打开电极片挡板,之后打开自转,开始溅射;
6)溅射结束,依次关闭电源,偏压,停止通入含氢氩气,之后继续抽真空,后取出冷却的电极片,得到聚四氟乙烯薄膜覆盖的电极片。
本发明进一步的改进在于,负极活性材料选用硅基材料;粘结剂选用聚丙烯酸,聚偏氟乙烯,或羧甲基纤维素钠及其不同比例的混合物。
本发明进一步的改进在于,负极活性材料选用硅基材料包含纳米硅,亚微米硅,微米硅或氧化亚硅。
本发明进一步的改进在于,步骤3)中使用加热带烘烤腔体。
本发明进一步的改进在于,步骤4)中预溅射处理聚四氟乙烯靶材,以去除其表面杂质。
本发明进一步的改进在于,步骤6)中得到的聚四氟乙烯薄膜覆盖的电极片具有疏水性和亲电解液特性。
一种氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法,采用上述的制备方法制备得到。
一种电池的制备方法,包括以下步骤:
将步骤6所述的氟化聚合物修饰电极片,进行锂离子电池的组装;
在制备锂离子电池时,所需电解液为碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯配成的有机溶剂,在上述有机溶剂中加入六氟磷酸锂,而且电解液中还添加氟代碳酸乙烯酯作为添加剂。
本发明至少具有如下有益的技术效果:
本发明提供的氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法,通过将硅基电极片置入溅射腔内样品盘上,随之通过分子泵抽真空,抽到一定真空度后通入含氢氩气。将射频电源接上到聚四氟乙烯靶材,所采用溅射功率为120W,溅射一定时间后即可得到聚四氟乙烯薄膜覆盖的电极片。物理气相沉积具有沉积速率块快,成膜性质均一,形成薄膜结构致密稳定,有利于大规模生产等优点。通过物理气相沉积这种方法生产硅基电极,可以在保证产品质量性能的前提下极大地降低生产成本。
本发明提供的一种氟化聚合物修饰的硅基电极片,由于聚四氟乙烯薄膜覆盖的电极片富含氟官能团,通过氟官能团在电极表面的富集可以极大地降低电极片表面能,从而使电极片拥有疏水性,亲电解液的性能。并赋予硅基电极片较高的循环稳定性。
本发明提供的一种电池的制备方法,由该制备方法得出的聚四氟乙烯薄膜覆盖的电极片在循环过程中发生不可逆的电化学反应,生成碳和氟化锂。通过碳和氟化锂的复合构建了一层理想的氟化聚合物保护膜,该电极保护膜具有优异的离子电子电导率及化学稳定性,并可抑制电极循环过程中的体积膨胀,由此为锂离子电池提供了优异的循环稳定性。
综上所述,本发明制备的氟化聚合物修饰的电极片,采用物理气相沉积的方式,大大降低生产成本,具有操作灵活,溅射功率可变,薄膜厚度可随需求变化的优点且薄膜成分均匀。通过该人工保护膜可以提供一层富含氟元素的界面层,该界面层的低表面能使其不易吸收空气中的水分,避免杂质在其表面吸附,从而提高其储存时间。进一步地,聚四氟乙烯在循环过程中会产生不可逆的电化学反应生成碳和氟化锂,提高硅基电极片材料离子电子导电率,降低极化,抑制体积膨胀,从而具有较好的循环稳定性。进一步地,物理气相沉积具有环境友好型,成膜速率高,致密性高,薄膜均匀,薄膜厚度精确调控,以及可批量生产等优点,可极大降低电极材料处理过程中的成本。本发明制备得到的氟化聚合物修饰的电极片,可在空气中长期保存,隔绝空气中污染物及水分的影响。
附图说明
图1为本发明制备的氟化聚合物修饰的电极片;
图2为本发明制备的氟化聚合物修饰的电极片与水的接触情况图(接触角140°);
图3为空白样电极片与水的接触情况图(接触角20°);
图4为本发明制备的氟化聚合物修饰的电极片与电解液的接触情况图(接触角1.2°);
图5为空白样电极片与电解液的接触情况图(接触角19°);
图6为本发明制备的氟化聚合物修饰的电极片(对电极为锂)的电化学数据;
图7为本发明制备的氟化聚合物修饰的电极片(对电极为锂)的电化学数据。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明做出进一步的说明。
实施例1
本发明提供的氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法,包括以下步骤:
将浆料通过自动涂覆机涂覆在集流体上,负极活性材料为微米硅,导电添加剂为炭黑,粘结剂为聚丙烯酸,三者比例控制为98.5:0.5:1。在烘箱内烘干。将聚四氟乙烯靶材进行打磨,去除表面杂质;将电极片用试样盘夹持后放入送样室,将真空抽至4×10-4Pa后通入氩气流量为30sccm,保持气压为1.0Pa开始用射频电源进行反溅,反溅时间为15min,去除表面污染物;将反溅后的电极片送入溅射室,将打磨后的聚四氟乙烯靶,放置在靶盘上,将真空抽至4.5×10-4Pa后,通入流量为30sccm的含氢氩气,保持气压在4.5×10-1Pa,将靶材接上电源,聚四氟乙烯靶功率为120W,设置偏压为-50V,预溅射十分钟后,目的是清理靶材表面杂质,调高靶材的纯度,之后打开试样盘挡板,开始自转,样品盘自转为30°/s,开始溅射;10min后关闭电源,偏压,停止通入含氢氩气,并继续抽真空,使样品在溅射室冷却30min后取出,得到聚四氟乙烯改性后的电极片(图1)。该聚四氟乙烯改性后的电极片具有较强的疏水性,与水的接触角为140°(图2),远远高于空白样电极片与水的接触角(图3,20°)。将制得的电极片转移到充满氩气的手套箱,进行2032扣式锂离子电池的组装。用直径16mm的纯锂作为对电极,用Celgard2325聚丙烯微孔膜作为隔膜;所用电解液为体积比1:1的碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯配成的有机溶剂,在上述有机溶剂中加入1mol/L的六氟磷酸锂,而且电解液中还添加10vol%的氟代碳酸乙烯酯作为添加剂。将封装好的锂离子电池静置4小时,接着将电池用蓝电电池测试系统在0.1C倍率活化之后,在0.3C倍率下进行充放电循环测试。
实施例2
本发明提供的氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法,包括以下步骤:
将浆料通过自动涂覆机涂覆在集流体上,负极活性材料为微米硅,导电添加剂为炭黑,粘结剂为聚丙烯酸,三者比例控制为80:10:10。在烘箱内烘干。将聚四氟乙烯靶材进行打磨,去除表面杂质;将电极片用试样盘夹持后放入送样室,将真空抽至4×10-4Pa后通入氩气流量为30sccm,保持气压为1.0Pa开始用射频电源进行反溅,反溅时间为15min,去除表面污染物;将反溅后的电极片送入溅射室,将打磨后的聚四氟乙烯靶,放置在靶盘上,将真空抽至4.5×10-4Pa后,通入流量为30sccm的含氢氩气,保持气压在4.5×10-1Pa,将靶材接上电源,聚四氟乙烯靶功率为120W,设置偏压为-50V,预溅射十分钟后,目的是清理靶材表面杂质,调高靶材的纯度,之后打开试样盘挡板,开始自转,样品盘自转为30°/s,开始溅射;10min后关闭电源,偏压,停止通入含氢氩气,并继续抽真空,使样品在溅射室冷却30min后取出,得到聚四氟乙烯改性后的电极片。该聚四氟乙烯改性后的电极片具有较强的亲电解液性,与电解液的接触角为1.2°(图4),远远优于空白样电极片与电解液的接触角(图5,19°)。将制得的电极片转移到充满氩气的手套箱,进行2032扣式锂离子电池的组装。用直径16mm的纯锂作为对电极,用Celgard2325聚丙烯微孔膜作为隔膜;所用电解液为体积比1:1的碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯配成的有机溶剂,在上述有机溶剂中加入1mol/L的六氟磷酸锂,而且电解液中还添加10vol%的氟代碳酸乙烯酯作为添加剂。将封装好的锂离子电池静置4小时,接着将电池用蓝电电池测试系统在0.1C倍率活化之后,在0.3C倍率下进行充放电循环测试。
实施例3
本发明提供的氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法,包括以下步骤:
将浆料通过自动涂覆机涂覆在集流体上,负极活性材料为微米硅,导电添加剂为炭黑,粘结剂为聚丙烯酸,三者比例控制为98.5:0.5:1。在烘箱内烘干。将聚四氟乙烯靶材进行打磨,去除表面杂质;将电极片用试样盘夹持后放入送样室,将真空抽至4×10-4Pa后通入氩气流量为30sccm,保持气压为1.0Pa开始用射频电源进行反溅,反溅时间为15min,去除表面污染物;将反溅后的电极片送入溅射室,将打磨后的聚四氟乙烯靶,放置在靶盘上,将真空抽至4.5×10-4Pa后,通入流量为30sccm的含氢氩气,保持气压在4.5×10-1Pa,将靶材接上电源,聚四氟乙烯靶功率为120W,设置偏压为-50V,预溅射十分钟后,目的是清理靶材表面杂质,调高靶材的纯度,之后打开试样盘挡板,开始自转,样品盘自转为30°/s,开始溅射;10min后关闭电源,偏压,停止通入含氢氩气,并继续抽真空,使样品在溅射室冷却30min后取出,得到聚四氟乙烯改性后的电极片。将制得的电极片转移到充满氩气的手套箱,进行2032扣式锂离子电池的组装。用直径16mm的纯锂作为对电极,用Celgard2325聚丙烯微孔膜作为隔膜;所用电解液为体积比1:1的碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯配成的有机溶剂,在上述有机溶剂中加入1mol/L的六氟磷酸锂,而且电解液中还添加10vol%的氟代碳酸乙烯酯作为添加剂。将封装好的锂离子电池静置4小时,接着将电池用蓝电电池测试系统在0.1C倍率活化之后,在0.3C倍率下进行充放电循环测试,图6为本发明制备的氟化聚合物修饰的电极片(对电极为锂)在不同溅射时间下的的电化学循环性能。
实施例4
本发明提供的氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法,包括以下步骤:
将浆料通过自动涂覆机涂覆在集流体上,负极活性材料为微米硅,导电添加剂为碳纳米管,粘结剂为聚丙烯酸,三者比例控制为80:10:10,在烘箱内烘干。将聚四氟乙烯靶材进行打磨,去除表面杂质;将电极片用试样盘夹持后放入送样室,将真空抽至4×10-4Pa后通入氩气流量为30sccm,保持气压为1.0Pa开始用射频电源进行反溅,反溅时间为15min,去除表面污染物;将反溅后的电极片送入溅射室,将打磨后的聚四氟乙烯靶,放置在靶盘上,将真空抽至4.5×10-4Pa后,通入流量为30sccm的含氢氩气,保持气压在4.5×10-1Pa,将靶材接上电源,聚四氟乙烯靶功率为120W,设置偏压为-20V,预溅射十分钟后,目的是清理靶材表面杂质,调高靶材的纯度,之后打开试样盘挡板,开始自转,样品盘自转为30°/s,开始溅射;10min后关闭电源,偏压,停止通入含氢氩气,并继续抽真空,使样品在溅射室冷却30min后取出,得到聚四氟乙烯改性后的电极片。将制得的电极片转移到充满氩气的手套箱,进行2032扣式锂离子电池的组装。用直径16mm的纯锂作为对电极,用Celgard2325聚丙烯微孔膜作为隔膜;所用电解液为体积比1:1的碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯配成的有机溶剂,在上述有机溶剂中加入1mol/L的六氟磷酸锂,而且电解液中还添加10vol%的氟代碳酸乙烯酯作为添加剂。将封装好的锂离子电池静置4小时,接着将电池用蓝电电池测试系统在0.05C倍率活化之后,在0.3C倍率下进行充放电循环测试。
实施例5
本发明提供的氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法,包括以下步骤:
将浆料通过自动涂覆机涂覆在集流体上,负极活性材料为微米硅,导电添加剂为碳纳米管,粘结剂为聚丙烯酸,三者比例控制为90:5:5,在烘箱内烘干。将聚四氟乙烯靶材进行打磨,去除表面杂质;将电极片用试样盘夹持后放入送样室,将真空抽至4×10-4Pa后通入氩气流量为30sccm,保持气压为1.0Pa开始用射频电源进行反溅,反溅时间为15min,去除表面污染物;将反溅后的电极片送入溅射室,将打磨后的聚四氟乙烯靶,放置在靶盘上,将真空抽至4.5×10-4Pa后,通入流量为30sccm的含氢氩气,保持气压在4.5×10-1Pa,将靶材接上电源,聚四氟乙烯靶功率为120W,设置偏压为-70V,预溅射十分钟后,目的是清理靶材表面杂质,调高靶材的纯度,之后打开试样盘挡板,开始自转,样品盘自转为30°/s,开始溅射;10min后关闭电源,偏压,停止通入含氢氩气,并继续抽真空,使样品在溅射室冷却30min后取出,得到聚四氟乙烯改性后的电极片。将制得的电极片转移到充满氩气的手套箱,进行2032扣式锂离子电池的组装。用直径16mm的纯锂作为对电极,用Celgard2325聚丙烯微孔膜作为隔膜;所用电解液为体积比1:2的碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯配成的有机溶剂,在上述有机溶剂中加入1mol/L的六氟磷酸锂,而且电解液中还添加10vol%的氟代碳酸乙烯酯作为添加剂。将封装好的锂离子电池静置4小时,接着将电池用蓝电电池测试系统在0.05C倍率活化之后,在0.3C倍率下进行充放电循环测试。
实施例6
本发明提供的氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法,包括以下步骤:
将浆料通过自动涂覆机涂覆在集流体上,负极活性材料为微米硅,导电添加剂为炭黑,粘结剂为聚偏氟乙烯,三者比例控制为80:10:10。在烘箱内烘干。将聚四氟乙烯靶材进行打磨,去除表面杂质;将电极片用试样盘夹持后放入送样室,将真空抽至4×10-4Pa后通入氩气流量为30sccm,保持气压为1.0Pa开始用射频电源进行反溅,反溅时间为15min,去除表面污染物;将反溅后的电极片送入溅射室,将打磨后的聚四氟乙烯靶,放置在靶盘上,将真空抽至4.5×10-4Pa后,通入流量为30sccm的含氢氩气,保持气压在4.5×10-1Pa,将靶材接上电源,聚四氟乙烯靶功率为120W,设置偏压为-50V,预溅射十分钟后,目的是清理靶材表面杂质,调高靶材的纯度,之后打开试样盘挡板,开始自转,样品盘自转为30°/s,开始溅射;10min后关闭电源,偏压,停止通入含氢氩气,并继续抽真空,使样品在溅射室冷却30min后取出,得到聚四氟乙烯改性后的电极片。将制得的电极片转移到充满氩气的手套箱,进行2032扣式锂离子电池的组装。用直径16mm的纯锂作为对电极,用Celgard2325聚丙烯微孔膜作为隔膜;所用电解液为体积比2:1的碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯配成的有机溶剂,在上述有机溶剂中加入1mol/L的六氟磷酸锂,而且电解液中还添加10vol%的氟代碳酸乙烯酯作为添加剂。将封装好的锂离子电池静置4小时,接着将电池用蓝电电池测试系统在0.1C倍率活化之后,在0.3C倍率下进行充放电循环测试。
实施例7
本发明提供的氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法,包括以下步骤:
将浆料通过自动涂覆机涂覆在集流体上,负极活性材料为微米硅,导电添加剂为炭黑,粘结剂为羧甲基纤维素钠,三者比例控制为80:10:10。在烘箱内烘干。将聚四氟乙烯靶材进行打磨,去除表面杂质;将电极片用试样盘夹持后放入送样室,将真空抽至4×10-4Pa后通入氩气流量为30sccm,保持气压为1.0Pa开始用射频电源进行反溅,反溅时间为15min,去除表面污染物;将反溅后的电极片送入溅射室,将打磨后的聚四氟乙烯靶,放置在靶盘上,将真空抽至4.5×10-4Pa后,通入流量为30sccm的含氢氩气,保持气压在4.5×10-1Pa,将靶材接上电源,聚四氟乙烯靶功率为120W,设置偏压为-50V,预溅射十分钟后,目的是清理靶材表面杂质,调高靶材的纯度,之后打开试样盘挡板,开始自转,样品盘自转为30°/s,开始溅射;10min后关闭电源,偏压,停止通入含氢氩气,并继续抽真空,使样品在溅射室冷却30min后取出,得到聚四氟乙烯改性后的电极片。将制得的电极片转移到充满氩气的手套箱,进行2032扣式锂离子电池的组装。用直径16mm的纯锂作为对电极,用Celgard2325聚丙烯微孔膜作为隔膜;所用电解液为体积比1:1的碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯配成的有机溶剂,在上述有机溶剂中加入1mol/L的六氟磷酸锂,而且电解液中还添加10vol%的氟代碳酸乙烯酯作为添加剂。将封装好的锂离子电池静置4小时,接着将电池用蓝电电池测试系统在0.1C倍率活化之后,在0.3C倍率下进行充放电循环测试。
实施例8
本发明提供的氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法,包括以下步骤:
将浆料通过自动涂覆机涂覆在集流体上,负极活性材料为微米硅,导电添加剂为炭黑,粘结剂为聚丙烯酸,三者比例控制为80:10:10。在烘箱内烘干。将聚四氟乙烯靶材进行打磨,去除表面杂质;将电极片用试样盘夹持后放入送样室,将真空抽至4×10-4Pa后通入氩气流量为30sccm,保持气压为1.0Pa开始用射频电源进行反溅,反溅时间为15min,去除表面污染物;将反溅后的电极片送入溅射室,将打磨后的聚四氟乙烯靶,放置在靶盘上,将真空抽至4.0×10-4Pa后,通入流量为30sccm的含氢氩气,保持气压在4.5×10-1Pa,将靶材接上电源,聚四氟乙烯靶功率为120W,设置偏压为-50V,预溅射十分钟后,目的是清理靶材表面杂质,调高靶材的纯度,之后打开试样盘挡板,开始自转,样品盘自转为30°/s,开始溅射;10min后关闭电源,偏压,停止通入含氢氩气,并继续抽真空,使样品在溅射室冷却30min后取出,得到聚四氟乙烯改性后的电极片。将制得的电极片转移到充满氩气的手套箱,进行2032扣式锂离子电池的组装。用直径16mm的纯锂作为对电极,用Celgard2325聚丙烯微孔膜作为隔膜;所用电解液为体积比1:1的碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯配成的有机溶剂,在上述有机溶剂中加入1mol/L的六氟磷酸锂,而且电解液中还添加10vol%的氟代碳酸乙烯酯作为添加剂。将封装好的锂离子电池静置4小时,接着将电池用蓝电电池测试系统在0.1C倍率活化之后,在0.3C倍率下进行充放电循环测试。
实施例9
本发明提供的氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法,包括以下步骤:
将浆料通过自动涂覆机涂覆在集流体上,负极活性材料为微米硅,导电添加剂为炭黑,粘结剂为聚丙烯酸,三者比例控制为80:10:10。在烘箱内烘干。将聚四氟乙烯靶材进行打磨,去除表面杂质;将电极片用试样盘夹持后放入送样室,将真空抽至4.0×10-4Pa后通入氩气流量为30sccm,保持气压为1.0Pa开始用射频电源进行反溅,反溅时间为15min,去除表面污染物;将反溅后的电极片送入溅射室,将打磨后的聚四氟乙烯靶,放置在靶盘上,将真空抽至5×10-5Pa后,通入流量为30sccm的含氢氩气,保持气压在4.5×10-1Pa,将靶材接上电源,聚四氟乙烯靶功率为120W,设置偏压为-50V,预溅射十分钟后,目的是清理靶材表面杂质,调高靶材的纯度,之后打开试样盘挡板,开始自转,样品盘自转为30°/s,开始溅射;10min后关闭电源,偏压,停止通入含氢氩气,并继续抽真空,使样品在溅射室冷却30min后取出,得到聚四氟乙烯改性后的电极片。将制得的电极片转移到充满氩气的手套箱,进行2032扣式锂离子电池的组装。用直径16mm的纯锂作为对电极,用Celgard2325聚丙烯微孔膜作为隔膜;所用电解液为体积比1:1的碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯配成的有机溶剂,在上述有机溶剂中加入1mol/L的六氟磷酸锂,而且电解液中还添加1vol%的氟代碳酸乙烯酯作为添加剂。将封装好的锂离子电池静置4小时,接着将电池用蓝电电池测试系统在0.1C倍率活化之后,在0.3C倍率下进行充放电循环测试。
实施例10
本发明提供的氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法,包括以下步骤:
将浆料通过自动涂覆机涂覆在集流体上,负极活性材料为纳米硅,导电添加剂为炭黑,粘结剂为聚丙烯酸,三者比例控制为80:10:10。在烘箱内烘干。将聚四氟乙烯靶材进行打磨,去除表面杂质;将电极片用试样盘夹持后放入送样室,将真空抽至4×10-4Pa后通入氩气流量为30sccm,保持气压为1.0Pa开始用射频电源进行反溅,反溅时间为15min,去除表面污染物;将反溅后的电极片送入溅射室,将打磨后的聚四氟乙烯靶,放置在靶盘上,将真空抽至4.5×10-4Pa后,通入流量为30sccm的含氢氩气,保持气压在4.5×10-1Pa,将靶材接上电源,聚四氟乙烯靶功率为120W,设置偏压为-50V,预溅射十分钟后,目的是清理靶材表面杂质,调高靶材的纯度,之后打开试样盘挡板,开始自转,样品盘自转为30°/s,开始溅射;10min后关闭电源,偏压,停止通入含氢氩气,并继续抽真空,使样品在溅射室冷却30min后取出,得到聚四氟乙烯改性后的电极片。将制得的电极片转移到充满氩气的手套箱,进行2032扣式锂离子电池的组装。用直径16mm的纯锂作为对电极,用Celgard2325聚丙烯微孔膜作为隔膜;所用电解液为体积比1:1的碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯配成的有机溶剂,在上述有机溶剂中加入1mol/L的六氟磷酸锂,而且电解液中还添加5vol%的氟代碳酸乙烯酯作为添加剂。将封装好的锂离子电池静置4小时,接着将电池用蓝电电池测试系统在0.1C倍率活化之后,在0.3C倍率下进行充放电循环测试。
实施例11
本发明提供的氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法,包括以下步骤:
将浆料通过自动涂覆机涂覆在集流体上,负极活性材料为微米硅,导电添加剂为碳纳米管,粘结剂为聚丙烯酸,三者比例控制为80:10:10。在烘箱内烘干。将聚四氟乙烯靶材进行打磨,去除表面杂质;将电极片用试样盘夹持后放入送样室,将真空抽至4×10-4Pa后通入氩气流量为30sccm,保持气压为1.0Pa开始用射频电源进行反溅,反溅时间为15min,去除表面污染物;将反溅后的电极片送入溅射室,将打磨后的聚四氟乙烯靶,放置在靶盘上,将真空抽至4.5×10-4Pa后,通入流量为30sccm的含氢氩气,保持气压在4.5×10-1Pa,将靶材接上电源,聚四氟乙烯靶功率为120W,设置偏压为-50V,预溅射十分钟后,目的是清理靶材表面杂质,调高靶材的纯度,之后打开试样盘挡板,开始自转,样品盘自转为30°/s,开始溅射;10min后关闭电源,偏压,停止通入含氢氩气,并继续抽真空,使样品在溅射室冷却30min后取出,得到聚四氟乙烯改性后的电极片。将制得的电极片转移到充满氩气的手套箱,进行2032扣式锂离子电池的组装。用直径16mm的纯锂作为对电极,用Celgard2325聚丙烯微孔膜作为隔膜;所用电解液为体积比1:1的碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯配成的有机溶剂,在上述有机溶剂中加入1mol/L的六氟磷酸锂,而且电解液中还添加10vol%的氟代碳酸乙烯酯作为添加剂。将封装好的锂离子电池静置4小时,接着将电池用蓝电电池测试系统在0.1C倍率活化之后,在0.3C倍率下进行充放电循环测试。
实施例12
本发明提供的氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法,包括以下步骤:
将浆料通过自动涂覆机涂覆在集流体上,负极活性材料为微米硅,导电添加剂为石墨烯,粘结剂为聚丙烯酸,三者比例控制为80:10:10。在烘箱内烘干。将聚四氟乙烯靶材进行打磨,去除表面杂质;将电极片用试样盘夹持后放入送样室,将真空抽至4×10-4Pa后通入氩气流量为30sccm,保持气压为1.0Pa开始用射频电源进行反溅,反溅时间为15min,去除表面污染物;将反溅后的电极片送入溅射室,将打磨后的聚四氟乙烯靶,放置在靶盘上,将真空抽至4.5×10-4Pa后,通入流量为30sccm的含氢氩气,保持气压在4.5×10-1Pa,将靶材接上电源,聚四氟乙烯靶功率为120W,设置偏压为-50V,预溅射十分钟后,目的是清理靶材表面杂质,调高靶材的纯度,之后打开试样盘挡板,开始自转,样品盘自转为30°/s,开始溅射;10min后关闭电源,偏压,停止通入含氢氩气,并继续抽真空,使样品在溅射室冷却30min后取出,得到聚四氟乙烯改性后的电极片。将制得的电极片转移到充满氩气的手套箱,进行2032扣式锂离子电池的组装。用直径16mm的纯锂作为对电极,用Celgard2325聚丙烯微孔膜作为隔膜;所用电解液为体积比1:1的碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯配成的有机溶剂,在上述有机溶剂中加入1mol/L的六氟磷酸锂,而且电解液中还添加7vol%的氟代碳酸乙烯酯作为添加剂。将封装好的锂离子电池静置4小时,接着将电池用蓝电电池测试系统在0.1C倍率活化之后,在0.3C倍率下进行充放电循环测试。
实施例13
本发明提供的氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法,包括以下步骤:
将浆料通过自动涂覆机涂覆在集流体上,负极活性材料为微米硅,导电添加剂为炭黑和碳纳米管的混合物,粘结剂为聚丙烯酸,三者比例控制为80:10:10。在烘箱内烘干。将聚四氟乙烯靶材进行打磨,去除表面杂质;将电极片用试样盘夹持后放入送样室,将真空抽至4×10-4Pa后通入氩气流量为30sccm,保持气压为1.0Pa开始用射频电源进行反溅,反溅时间为15min,去除表面污染物;将反溅后的电极片送入溅射室,将打磨后的聚四氟乙烯靶,放置在靶盘上,将真空抽至4.5×10-4Pa后,通入流量为30sccm的含氢氩气,保持气压在4.5×10-1Pa,将靶材接上电源,聚四氟乙烯靶功率为120W,设置偏压为-50V,预溅射十分钟后,目的是清理靶材表面杂质,调高靶材的纯度,之后打开试样盘挡板,开始自转,样品盘自转为30°/s,开始溅射;10min后关闭电源,偏压,停止通入含氢氩气,并继续抽真空,使样品在溅射室冷却30min后取出,得到聚四氟乙烯改性后的电极片。将制得的电极片转移到充满氩气的手套箱,进行2032扣式锂离子电池的组装。用直径16mm的纯锂作为对电极,用Celgard2325聚丙烯微孔膜作为隔膜;所用电解液为体积比1:1的碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯配成的有机溶剂,在上述有机溶剂中加入1mol/L的六氟磷酸锂,而且电解液中还添加3vol%的氟代碳酸乙烯酯作为添加剂。将封装好的锂离子电池静置4小时,接着将电池用蓝电电池测试系统在0.1C倍率活化之后,在0.3C倍率下进行充放电循环测试。
实施例14
本发明提供的氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法,包括以下步骤:
将浆料通过自动涂覆机涂覆在集流体上,负极活性材料为微米硅,导电添加剂为石墨烯和碳纳米管的混合物,粘结剂为聚丙烯酸,三者比例控制为80:10:10。在烘箱内烘干。将聚四氟乙烯靶材进行打磨,去除表面杂质;将电极片用试样盘夹持后放入送样室,将真空抽至4×10-4Pa后通入氩气流量为30sccm,保持气压为1.0Pa开始用射频电源进行反溅,反溅时间为15min,去除表面污染物;将反溅后的电极片送入溅射室,将打磨后的聚四氟乙烯靶,放置在靶盘上,将真空抽至4.5×10-4Pa后,通入流量为30sccm的含氢氩气,保持气压在4.5×10-1Pa,将靶材接上电源,聚四氟乙烯靶功率为120W,设置偏压为-50V,预溅射十分钟后,目的是清理靶材表面杂质,调高靶材的纯度,之后打开试样盘挡板,开始自转,样品盘自转为30°/s,开始溅射;10min后关闭电源,偏压,停止通入含氢氩气,并继续抽真空,使样品在溅射室冷却30min后取出,得到聚四氟乙烯改性后的电极片。将制得的电极片转移到充满氩气的手套箱,进行2032扣式锂离子电池的组装。用直径16mm的纯锂作为对电极,用Celgard2325聚丙烯微孔膜作为隔膜;所用电解液为体积比1:1的碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯配成的有机溶剂,在上述有机溶剂中加入1mol/L的六氟磷酸锂,而且电解液中还添加10vol%的氟代碳酸乙烯酯作为添加剂。将封装好的锂离子电池静置4小时,接着将电池用蓝电电池测试系统在0.1C倍率活化之后,在0.3C倍率下进行充放电循环测试。
实施例15
本发明提供的氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法,包括以下步骤:
将浆料通过自动涂覆机涂覆在集流体上,负极活性材料为微米硅,导电添加剂为石墨烯和炭黑的混合物,粘结剂为聚丙烯酸,三者比例控制为80:10:10。在烘箱内烘干。将聚四氟乙烯靶材进行打磨,去除表面杂质;将电极片用试样盘夹持后放入送样室,将真空抽至4×10-4Pa后通入氩气流量为30sccm,保持气压为1.0Pa开始用射频电源进行反溅,反溅时间为15min,去除表面污染物;将反溅后的电极片送入溅射室,将打磨后的聚四氟乙烯靶,放置在靶盘上,将真空抽至4.5×10-4Pa后,通入流量为30sccm的含氢氩气,保持气压在4.5×10-1Pa,将靶材接上电源,聚四氟乙烯靶功率为120W,设置偏压为-50V,预溅射十分钟后,目的是清理靶材表面杂质,调高靶材的纯度,之后打开试样盘挡板,开始自转,样品盘自转为30°/s,开始溅射;10min后关闭电源,偏压,停止通入含氢氩气,并继续抽真空,使样品在溅射室冷却30min后取出,得到聚四氟乙烯改性后的电极片。将制得的电极片转移到充满氩气的手套箱,进行2032扣式锂离子电池的组装。用直径16mm的纯锂作为对电极,用Celgard2325聚丙烯微孔膜作为隔膜;所用电解液为体积比1:1的碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯配成的有机溶剂,在上述有机溶剂中加入1mol/L的六氟磷酸锂,而且电解液中还添加10vol%的氟代碳酸乙烯酯作为添加剂。将封装好的锂离子电池静置4小时,接着将电池用蓝电电池测试系统在0.1C倍率活化之后,在0.3C倍率下进行充放电循环测试。
实施例16
本发明提供的氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法,包括以下步骤:
将浆料通过自动涂覆机涂覆在集流体上,负极活性材料为微米硅,导电添加剂为石墨烯和炭黑的混合物,粘结剂为聚丙烯酸和聚偏氟乙烯的混合物,三者比例控制为80:10:10。在烘箱内烘干。将聚四氟乙烯靶材进行打磨,去除表面杂质;将电极片用试样盘夹持后放入送样室,将真空抽至4×10-4Pa后通入氩气流量为30sccm,保持气压为1.0Pa开始用射频电源进行反溅,反溅时间为15min,去除表面污染物;将反溅后的电极片送入溅射室,将打磨后的聚四氟乙烯靶,放置在靶盘上,将真空抽至4.5×10-4Pa后,通入流量为30sccm的含氢氩气,保持气压在4.5×10-1Pa,将靶材接上电源,聚四氟乙烯靶功率为120W,设置偏压为-50V,预溅射十分钟后,目的是清理靶材表面杂质,调高靶材的纯度,之后打开试样盘挡板,开始自转,样品盘自转为30°/s,开始溅射;10min后关闭电源,偏压,停止通入含氢氩气,并继续抽真空,使样品在溅射室冷却30min后取出,得到聚四氟乙烯改性后的电极片。将制得的电极片转移到充满氩气的手套箱,进行2032扣式锂离子电池的组装。用直径16mm的纯锂作为对电极,用Celgard2325聚丙烯微孔膜作为隔膜;所用电解液为体积比1:1的碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯配成的有机溶剂,在上述有机溶剂中加入1mol/L的六氟磷酸锂,而且电解液中还添加10vol%的氟代碳酸乙烯酯作为添加剂。将封装好的锂离子电池静置6小时,接着将电池用蓝电电池测试系统在0.1C倍率活化之后,在0.3C倍率下进行充放电循环测试。
实施例17
本发明提供的氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法,包括以下步骤:
将浆料通过自动涂覆机涂覆在集流体上,负极活性材料为微米硅,导电添加剂为石墨烯和炭黑的混合物,粘结剂为聚丙烯酸和羧甲基纤维素钠的混合物,三者比例控制为80:10:10。在烘箱内烘干。将聚四氟乙烯靶材进行打磨,去除表面杂质;将电极片用试样盘夹持后放入送样室,将真空抽至4×10-4Pa后通入氩气流量为30sccm,保持气压为1.0Pa开始用射频电源进行反溅,反溅时间为15min,去除表面污染物;将反溅后的电极片送入溅射室,将打磨后的聚四氟乙烯靶,放置在靶盘上,将真空抽至4.5×10-4Pa后,通入流量为30sccm的含氢氩气,保持气压在4.5×10-1Pa,将靶材接上电源,聚四氟乙烯靶功率为120W,设置偏压为-50V,预溅射十分钟后,目的是清理靶材表面杂质,调高靶材的纯度,之后打开试样盘挡板,开始自转,样品盘自转为30°/s,开始溅射;10min后关闭电源,偏压,停止通入含氢氩气,并继续抽真空,使样品在溅射室冷却30min后取出,得到聚四氟乙烯改性后的电极片。将制得的电极片转移到充满氩气的手套箱,进行2032扣式锂离子电池的组装。用直径16mm的纯锂作为对电极,用Celgard2325聚丙烯微孔膜作为隔膜;所用电解液为体积比1:1的碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯配成的有机溶剂,在上述有机溶剂中加入1mol/L的六氟磷酸锂,而且电解液中还添加10vol%的氟代碳酸乙烯酯作为添加剂。将封装好的锂离子电池静置2小时,接着将电池用蓝电电池测试系统在0.1C倍率活化之后,在0.3C倍率下进行充放电循环测试。
实施例18
本发明提供的氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法,包括以下步骤:
将浆料通过自动涂覆机涂覆在集流体上,负极活性材料为微米硅,导电添加剂为石墨烯和炭黑的混合物,粘结剂为聚偏氟乙烯和羧甲基纤维素钠的混合物,三者比例控制为80:10:10。在烘箱内烘干。将聚四氟乙烯靶材进行打磨,去除表面杂质;将电极片用试样盘夹持后放入送样室,将真空抽至4×10-4Pa后通入氩气流量为30sccm,保持气压为1.0Pa开始用射频电源进行反溅,反溅时间为15min,去除表面污染物;将反溅后的电极片送入溅射室,将打磨后的聚四氟乙烯靶,放置在靶盘上,将真空抽至4.5×10-4Pa后,通入流量为30sccm的含氢氩气,保持气压在4.5×10-1Pa,将靶材接上电源,聚四氟乙烯靶功率为120W,设置偏压为-50V,预溅射十分钟后,目的是清理靶材表面杂质,调高靶材的纯度,之后打开试样盘挡板,开始自转,样品盘自转为30°/s,开始溅射;10min后关闭电源,偏压,停止通入含氢氩气,并继续抽真空,使样品在溅射室冷却30min后取出,得到聚四氟乙烯改性后的电极片。将制得的电极片转移到充满氩气的手套箱,进行2032扣式锂离子电池的组装。用直径16mm的纯锂作为对电极,用Celgard2325聚丙烯微孔膜作为隔膜;所用电解液为体积比1:1的碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯配成的有机溶剂,在上述有机溶剂中加入1mol/L的六氟磷酸锂,而且电解液中还添加10vol%的氟代碳酸乙烯酯作为添加剂。将封装好的锂离子电池静置4小时,接着将电池用蓝电电池测试系统在0.1C倍率活化之后,在0.3C倍率下进行充放电循环测试。
实施例18
本发明提供的氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法,包括以下步骤:
将浆料通过自动涂覆机涂覆在集流体上,负极活性材料为微米硅,导电添加剂为石墨烯和炭黑的混合物,粘结剂为聚丙烯酸和羧甲基纤维素钠的混合物,三者比例控制为80:10:10。在烘箱内烘干。将聚四氟乙烯靶材进行打磨,去除表面杂质;将电极片用试样盘夹持后放入送样室,将真空抽至4×10-4Pa后通入氩气流量为30sccm,保持气压为1.0Pa开始用射频电源进行反溅,反溅时间为15min,去除表面污染物;将反溅后的电极片送入溅射室,将打磨后的聚四氟乙烯靶,放置在靶盘上,将真空抽至4.5×10-4Pa后,通入流量为30sccm的含氢氩气,保持气压在4.5×10-1Pa,将靶材接上电源,聚四氟乙烯靶功率为120W,设置偏压为-50V,预溅射十分钟后,目的是清理靶材表面杂质,调高靶材的纯度,之后打开试样盘挡板,开始自转,样品盘自转为30°/s,开始溅射;10min后关闭电源,偏压,停止通入含氢氩气,并继续抽真空,通入氩气重复以上工艺,往复六次,得到聚四氟乙烯镀膜60min改性后的电极片。将制得的电极片转移到充满氩气的手套箱,进行2032扣式锂离子电池的组装。用直径16mm的纯锂作为对电极,用Celgard2325聚丙烯微孔膜作为隔膜;所用电解液为体积比1:1的碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯配成的有机溶剂,在上述有机溶剂中加入1mol/L的六氟磷酸锂,而且电解液中还添加10vol%的氟代碳酸乙烯酯作为添加剂。将封装好的锂离子电池静置4小时,接着将电池用蓝电电池测试系统在0.1C倍率活化之后,在0.3C倍率下进行充放电循环测试。
实施例19
本发明提供的氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法,包括以下步骤:
将浆料通过自动涂覆机涂覆在集流体上,负极活性材料为微米硅,导电添加剂为石墨烯和炭黑的混合物,粘结剂为聚丙烯酸和羧甲基纤维素钠的混合物,三者比例控制为80:10:10。在烘箱内烘干。将聚四氟乙烯靶材进行打磨,去除表面杂质;将电极片用试样盘夹持后放入送样室,将真空抽至4×10-4Pa后通入氩气流量为30sccm,保持气压为1.0Pa开始用射频电源进行反溅,反溅时间为15min,去除表面污染物;将反溅后的电极片送入溅射室,将打磨后的聚四氟乙烯靶,放置在靶盘上,将真空抽至4.5×10-4Pa后,通入流量为30sccm的含氢氩气,保持气压在4.5×10-1Pa,将靶材接上电源,聚四氟乙烯靶功率为120W,设置偏压为-50V,预溅射十分钟后,目的是清理靶材表面杂质,调高靶材的纯度,之后打开试样盘挡板,开始自转,样品盘自转为30°/s,开始溅射;10min后关闭电源,偏压,停止通入含氢氩气,并继续抽真空,通入含氢氩气重复以上工艺,往复三次,得到聚四氟乙烯镀膜60min改性后的电极片。将制得的电极片转移到充满氩气的手套箱,进行2032扣式锂离子电池的组装。用直径16mm的纯锂作为对电极,用Celgard2325聚丙烯微孔膜作为隔膜;所用电解液为体积比1:1的碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯配成的有机溶剂,在上述有机溶剂中加入2mol/L的六氟磷酸锂,而且电解液中还添加10vol%的氟代碳酸乙烯酯作为添加剂。将封装好的锂离子电池静置4小时,接着将电池用蓝电电池测试系统在0.1C倍率活化之后,在0.3C倍率下进行充放电循环测试。
实施例20
本发明提供的氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法,包括以下步骤:
将浆料通过自动涂覆机涂覆在集流体上,负极活性材料为氧化亚硅,导电添加剂为石墨烯和炭黑的混合物,粘结剂为聚丙烯酸和羧甲基纤维素钠的混合物,三者比例控制为80:10:10。在烘箱内烘干。将聚四氟乙烯靶材进行打磨,去除表面杂质;将电极片用试样盘夹持后放入送样室,将真空抽至4×10-4Pa后通入氩气流量为30sccm,保持气压为1.0Pa开始用射频电源进行反溅,反溅时间为15min,去除表面污染物;将反溅后的电极片送入溅射室,将打磨后的聚四氟乙烯靶,放置在靶盘上,将真空抽至4.5×10-4Pa后,通入流量为30sccm的含氢氩气,保持气压在4.5×10-1Pa,将靶材接上电源,聚四氟乙烯靶功率为120W,设置偏压为-50V,预溅射十分钟后,目的是清理靶材表面杂质,调高靶材的纯度,之后打开试样盘挡板,开始自转,样品盘自转为30°/s,开始溅射;10min后关闭电源,偏压,停止通入含氢氩气,并继续抽真空,通入含氢氩气重复以上工艺,往复三次,得到聚四氟乙烯镀膜60min改性后的电极片。将制得的电极片转移到充满氩气的手套箱,进行2032扣式锂离子电池的组装。用直径16mm的纯锂作为对电极,用Celgard2325聚丙烯微孔膜作为隔膜;所用电解液为体积比1:1的碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯配成的有机溶剂,在上述有机溶剂中加入1mol/L的六氟磷酸锂,而且电解液中还添加1vol%的氟代碳酸乙烯酯作为添加剂。将封装好的锂离子电池静置4小时,接着将电池用蓝电电池测试系统在0.1C倍率活化之后,在0.3C倍率下进行充放电循环测试,其电化学循环性能如图7所示。相对于空白样的氧化亚硅,聚偏氟乙烯改性过的氧化亚硅循环稳定性明显提高了。
本发明虽然以上述20实例呈现,然而上述实例并非局限性的。对于任何熟悉本领域的技术人员而言,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可以依据本发明的技术实质对以上实施例做出许多可能的变动与修饰。因此凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实例所做的任何简单修改和等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围之内。
Claims (10)
1.氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将负极活性材料、导电添加剂和粘合剂按照质量比(80-98.5):(0.5-10):(1-10)的配置混合均匀,混合均匀后球磨,得到均匀混合的负极浆料;其中导电添加剂为炭黑、碳纳米管、石墨烯或其混合物;
该负极浆料负载在集流体上,集流体和负极浆料共同组成负极材料,该负极材料进一步地通过物理气相沉积的方法进行表面处理得到氟化聚合物修饰的电极片;该氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法包括以下步骤:
1)用涂布设备将上述负极浆料均匀的涂覆在铜箔上,然后真空干燥除去溶剂,干燥结束后,用手动冲孔机在涂有浆料的地方裁片,即可得到硅基电极片;
2)将电极片放置于进样室进行反溅射,去除电极片表面杂质,从而提高基底表面质量;
3)将电极片放入溅射室内,所需聚四氟乙烯靶材置于靶盘上,加热烘烤腔体,抽真空至4.0×10-4~5.0×10-5Pa;
4)通入Ar气,将靶材接入电源,设置溅射功率和偏压,调整工作气压至4.5×10-1Pa,预溅射15~20min,用于清理靶材表面的杂质,提高靶材的纯度;
5)打开电极片挡板,之后打开自转,开始溅射;
6)溅射结束,依次关闭电源,偏压,停止通入含氢氩气,之后继续抽真空,后取出冷却的电极片,得到聚四氟乙烯薄膜覆盖的电极片。
2.根据权利要求1所述的氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法,其特征在于,负极活性材料选用硅基材料;粘结剂可选用聚丙烯酸及其衍生物,聚偏氟乙烯,或羧甲基纤维素钠及其不同比例的混合物。
3.根据权利要求2所述的氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法,其特征在于,负极活性材料选用硅基材料包含纳米硅,亚微米硅,微米硅或氧化亚硅以及它们与石墨负极的复合材料。
4.根据权利要求1所述的氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法,其特征在于,步骤3)中使用加热带烘烤腔体。
5.根据权利要求1所述的氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法,其特征在于,步骤4)中预溅射处理聚四氟乙烯靶材,以去除其表面杂质。
6.根据权利要求1所述的氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法,其特征在于,步骤6)中得到的聚四氟乙烯薄膜覆盖的电极片具有疏水性和亲电解液特性。
7.氟化聚合物修饰的电极片,其特征在于,采用权利要求1至6中任一项所述的制备方法制备得到。
8.权利要求1~6中任一项所述的氟化聚合物修饰的电极片,其特征在于,作为硅基电极片的电极片。
9.一种电池的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将权利要求7所述的氟化聚合物修饰电极片,进行锂离子电池的组装;
在制备锂离子电池时,所需电解液为碳酸乙烯酯和碳酸二乙酯配成的有机溶剂,在上述有机溶剂中加入六氟磷酸锂,而且电解液中还添加氟代碳酸乙烯酯作为添加剂。
10.一种负极材料为硅基电极片的锂离子电池,其特征在于,包含权利要求1~6任一项所述的氟化聚合物修饰的电池电极的制备方法,或权利要求9所述制备方法制得的负极材料为硅基电极片的锂离子电池。
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