1.一種大功率高能量密度的鋰離子二次電池的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:
(1)正極片的制備:
A)將鎳源、鈷源、錳源溶于水,制得混合水溶液,將沉淀劑溶于水制得沉淀劑水溶液,然后將混合水溶液和沉淀劑水溶液同時(shí)分別以6-7升/小時(shí)、1-2升/小時(shí)的速度滴加到反應(yīng)器中進(jìn)行共沉淀,得到漿料,將得到的漿料在50-80℃的水中進(jìn)行多次浸洗干燥,得到鎳鈷錳前驅(qū)體;
B)將上述制得的鎳鈷錳前驅(qū)體和氫氧化鋰混合,并經(jīng)高溫?zé)Y(jié),制得鋰離子電池正極材料;
C)將上述制得的鋰離子電池正極材料放入到NH4PF6、(NH4)3AlF6的混合水溶液中攪拌5-10min,過(guò)濾干燥,得到預(yù)處理的鋰離子電池正極材料;
D)將環(huán)己烷和三乙胺混合均勻,然后以5-10ml/min的滴加速度滴加鈦酸四丁酯,滴加完畢后繼續(xù)攪拌30min,然后加入上述制得的預(yù)處理鋰離子電池正極材料混合均勻后轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜中,在150℃下反應(yīng)10-20h,反應(yīng)完成后冷卻至室溫,沉淀依次用去離子水、無(wú)水乙醇洗滌,干燥得到表面包覆有納米氧化鈦的鋰離子電池正極材料;
E)將上述制得的表面包覆有納米氧化鈦的鋰離子電池正極材料和導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑混合成漿料,涂覆于集流體上,烘干、壓片、切片制得正極片;
(2)負(fù)極片的制備:
a)將泡沫鎳經(jīng)酸預(yù)處理后作為導(dǎo)電集流體;
b)將硝酸鈷、尿素和氟化銨和水混合均勻制得混合液,然后將混合液轉(zhuǎn)移至反應(yīng)釜內(nèi),并加入上述制得的酸處理的泡沫鎳;加熱反應(yīng),反應(yīng)完成后冷卻至室溫,得到的固體產(chǎn)物洗滌干燥、高溫煅燒制得Co3O4納米線陣列;
c)將可溶性硅源溶解于離子液體,制得惰性電解液,然后以上述制得的Co3O4納米線陣列為陰極,惰性電極作為陽(yáng)極,進(jìn)行恒壓電沉積,電沉積產(chǎn)物經(jīng)過(guò)有機(jī)物清洗,去除離子液體,得到表面有硅層的Co3O4納米線,最后進(jìn)行表面噴C處理,干燥,壓片,制得負(fù)極片;
(3)組裝:
將正極片、隔膜、負(fù)極片依次疊加,制成卷心,焊上極耳,裝入鋁塑膜外殼中進(jìn)行預(yù)側(cè)封,干燥后注入電解液,然后真空封口,預(yù)充、化成,制得鋰離子二次電池。
2.如權(quán)利要求1所述的一種大功率高能量密度的鋰離子二次電池的制備方法,其特征在于:步驟A)中,所述共沉淀劑為碳酸鈉、碳酸氫鈉中的一種。
3.如權(quán)利要求1所述的一種大功率高能量密度的鋰離子二次電池的制備方法,其特征在于:步驟A)中,所述混合水溶液的濃度為2mol/L。
4.如權(quán)利要求1所述的一種大功率高能量密度的鋰離子二次電池的制備方法,其特征在于:步驟B)中,所述高溫?zé)Y(jié)的溫度為600-950℃,時(shí)間為15h。
5.如權(quán)利要求1所述的一種大功率高能量密度的鋰離子二次電池的制備方法,其特征在于:步驟a)中,所述酸預(yù)處理的具體操作為:將泡沫鎳在30%的NH4BF4的水溶液中浸泡5min。
6.如權(quán)利要求1所述的一種大功率高能量密度的鋰離子二次電池的制備方法,其特征在于:步驟b)中,所述混合液的制備方法具體為:將1-3g硝酸鈷、0.3-0.5g氟化銨和1-3g尿素溶解于50mL蒸餾水中,緩慢攪拌30min。
7.如權(quán)利要求1所述的一種大功率高能量密度的鋰離子二次電池的制備方法,其特征在于:步驟b)中,所述反應(yīng)的溫度為110-130℃,反應(yīng)的時(shí)間為1-5h。
8.如權(quán)利要求1所述的一種大功率高能量密度的鋰離子二次電池的制備方法,其特征在于:步驟b)中,所述高溫煅燒的條件為:350-450℃下煅燒1-4h。
9.如權(quán)利要求1所述的一種大功率高能量密度的鋰離子二次電池的制備方法,其特征在于:步驟c)中,所述恒壓沉積的條件為:已制備的直接生長(zhǎng)泡沫鎳的Co3O4納米線陣列作為陰極,Pt網(wǎng)電極作為惰性陽(yáng)極,在50℃的含有0.25M SiCl4的季銨鹽離子液體中電解硅,恒定電壓為-2.4V,時(shí)間為1-5h。
10.如權(quán)利要求1所述的一種大功率高能量密度的鋰離子二次電池的制備方法,其特征在于:步驟(3)中,所述隔膜為聚乙烯/聚丙烯/聚乙烯三層復(fù)合微孔膜,其孔徑大小為1-2微米。