本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種鋰亞硫酰氯電池正極，還涉及一種鋰亞硫酰氯電池正極的制備方法。

背景技術(shù)：

鋰亞硫酰氯電池是實際應(yīng)用的一次電池系列中工作電壓最高（3.6V）和實際輸出比能量最高的一種電池（比能量590W?h/Kg），并廣泛應(yīng)用在民用以及軍事航天領(lǐng)域中。由于電池正極所用的碳納米管等導(dǎo)電材料具有疏水的特性，從而導(dǎo)致碳納米管等材料在水中的不易被分散，乙炔黑和碳納米管通過機(jī)械混合得到的粉料不均勻，從而導(dǎo)致制得的電極極化大。如圖1所示，在碳納米管的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%時，用機(jī)械混合的方法制備的碳膜強(qiáng)度差，孔洞多，表明機(jī)械混合對疏水性差的乙炔黑、碳納米管等材料的加工方法效果差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種鋰亞硫酰氯電池正極及其制備方法，制備出碳納米管含量更高、混合程度更均勻的正極材料，提升電池的電性能。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種鋰亞硫酰氯電池正極，包含乙炔黑和碳納米管，乙炔黑與碳納米管的在電極中的重量份比：乙炔黑70～90，碳納米管25～5。

上述電池正極還包含聚四氟乙烯乳液，聚四氟乙烯乳液與乙炔黑和碳納米管的重量份比為：聚四氟乙烯乳液5，乙炔黑70～90，碳納米管25～5。

一種鋰亞硫酰氯電池正極的制備方法，該方法包括以下步驟：

（1）機(jī)械球磨：用機(jī)械球磨的方法分別對碳納米管和乙炔黑粉體進(jìn)行球磨處理1h，以獲得顆粒度一致的粉料；

（2）超聲分散：將步驟1）得到的兩種粉體分別加入離子水中，加入聚四氟乙烯乳液，并進(jìn)行30min的超聲分散；

（3）超聲攪拌：將步驟2）得到的兩種分散液混合，并進(jìn)行30min的超聲攪拌；

（4）抽濾：對步驟3）的混合液進(jìn)行抽濾，收集到的濾渣烘干后得到粉料，70℃烘24h；

（5）成型：在步驟4）得到的粉料中加入酒精并用熱輥壓機(jī)將該混合物壓制成碳膜，壓制在鎳網(wǎng)集流體上制成電極。

本發(fā)明的有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明效果如下：

（1）采用液相混合法制備的正極材料克服了碳納米管材料原有的疏水性，具有分散均勻和碳納米管復(fù)合量大的優(yōu)點，并提升了電池的輸出電壓；

（2）制備的碳正極有良好的導(dǎo)電性，而導(dǎo)電性的增加減小了碳電極上的極化，采用該方法制備的電極電壓和容量均得到了顯著的提升；

（3）液相混合法制備的碳膜強(qiáng)度高，更易于加工成電極片，制備設(shè)備要求降低，制備成本降低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的液相混合法與機(jī)械混合方法制備的碳納米管質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%的碳膜的對比照片；

圖2為本發(fā)明的液相混合法與機(jī)械混合方法制備的碳納米管質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%的碳膜的放電曲線對比。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及具體的實施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步介紹。

實施例1：一種鋰亞硫酰氯電池正極，包含乙炔黑、碳納米管和聚四氟乙烯乳液，該電極的制備方法包括以下步驟：

（1）機(jī)械球磨：將乙炔黑90g和碳納米管5g分別放入球磨罐中，采用機(jī)械球磨的方法分別對二者進(jìn)行1h的球磨處理；

（2）超聲分散：將步驟1）得到的兩種粉體分別加入900ml和100ml的去離子水中，再分別加入4.5g和0.5g的聚四氟乙烯乳液，置于超聲清洗機(jī)中進(jìn)行超聲分散，超聲處理30min，使聚四氟乙烯和粉料均勻分散在水中；

（3）超聲攪拌：將步驟2）得到的兩種分散液混合，并在80W功率下超聲攪拌30min；

（4）抽濾：對步驟3）的混合液進(jìn)行抽濾，收集到的濾渣置于烘箱中以70℃烘24h，收集烘干后得到粉料；

（5）成型：在步驟4）得到的粉料中加入酒精并用熱輥壓機(jī)將該混合物壓制成30mm×40mm的碳膜，壓制在鎳網(wǎng)集流體上制成碳正極；

將碳膜正極與鋰負(fù)極一起裝配成極板組，裝入方型不銹鋼電池殼體，注入1.5M LiAlCl₄/SOCl₂電解液，對注液孔進(jìn)行焊接密封。

對實施實例1的放電結(jié)果表明，采用液相混合法制備的電極與機(jī)械混合的電極相比，電壓提高了20mV，容量提高了1.3Ah/g。

實施例2：一種鋰亞硫酰氯電池正極，包含乙炔黑、碳納米管和聚四氟乙烯乳液，該電極的制備方法包括以下步驟：

（1）機(jī)械球磨：將乙炔黑80g和碳納米管15g分別放入球磨罐中，采用機(jī)械球磨的方法分別對二者進(jìn)行1h的球磨處理；

（2）超聲分散：將步驟1）得到的兩種粉體分別加入800ml和200ml的去離子水中，再分別加入4g和1g的聚四氟乙烯乳液，置于超聲清洗機(jī)中進(jìn)行超聲分散，超聲處理30min，使聚四氟乙烯和粉料均勻分散在水中；

（3）超聲攪拌：將步驟2）得到的兩種分散液混合，并在80W功率下超聲攪拌30min；

（4）抽濾：對步驟3）的混合液進(jìn)行抽濾，收集到的濾渣置于烘箱中以70℃烘24h，收集烘干后得到粉料；

（5）成型：在步驟4）得到的粉料中加入酒精并用熱輥壓機(jī)將該混合物壓制成30mm×40mm的碳膜，壓制在鎳網(wǎng)集流體上制成碳正極；

將碳膜正極與鋰負(fù)極一起裝配成極板組，裝入方型不銹鋼電池殼體，注入1.5M LiAlCl₄/SOCl₂電解液，對注液孔進(jìn)行焊接密封。

對實施實例2的中進(jìn)行放電試驗，試驗表明，采用液相混合法制備的電極與機(jī)械混合的電極相比，電壓提高了22mV，容量提高了1.33Ah/g。

實施例3：一種鋰亞硫酰氯電池正極，包含乙炔黑、碳納米管和聚四氟乙烯乳液，該電極的制備方法包括以下步驟：

（1）機(jī)械球磨：將乙炔黑70g和碳納米管25g分別放入球磨罐中，采用機(jī)械球磨的方法分別對二者進(jìn)行1h的球磨處理；

（2）超聲分散：將步驟1）得到的兩種粉體分別加入700ml和300ml的去離子水中，再分別加入3.5g和1.5g的聚四氟乙烯乳液，置于超聲清洗機(jī)中進(jìn)行超聲分散，超聲處理30min，使聚四氟乙烯和粉料均勻分散在水中；

（3）超聲攪拌：將步驟2）得到的兩種分散液混合，并在80W功率下超聲攪拌30min；

（4）抽濾：對步驟3）的混合液進(jìn)行抽濾，收集到的濾渣置于烘箱中以70℃烘24h，收集烘干后得到粉料；

（5）成型：在步驟4）得到的粉料中加入酒精并用熱輥壓機(jī)將該混合物壓制成30mm×40mm的碳膜，壓制在鎳網(wǎng)集流體上制成碳正極；

將碳膜正極與鋰負(fù)極一起裝配成極板組，裝入方型不銹鋼電池殼體，注入1.5M LiAlCl₄/SOCl₂電解液，對注液孔進(jìn)行焊接密封。

對實施實例3的中進(jìn)行放電試驗，試驗表明，采用液相混合法制備的電極與機(jī)械混合的電極相比，電壓提高了26mV，容量提高了1.42Ah/g。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。