專利名稱：一種鋰-二硫化鐵電池正極片的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋰電池材料的制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及ー種鋰-ニ硫化鐵電池正極片的制備方法。
背景技術(shù)：
鋰-ニ硫化鐵一次電池是由ニ硫化鉄、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑組成正扱，以鋰金屬或基于鋰金屬的合金為負(fù)極，采用有機(jī)溶劑和無機(jī)鹽作為電解質(zhì)的鋰電池。其額定電壓1. 5V，與傳統(tǒng)1. 5V水溶液電池(如Zn/HgO、Zn/Ag20、Zn/Mn02電池等)可互換使用，在能量密度、大功率特性、儲存壽命等方面性能優(yōu)良。FeS2的自然儲備豐富、環(huán)境友好，其在有機(jī)電解質(zhì)中的溶解度較低，且能夠保持較高的電化學(xué)反應(yīng)活性。鋰-ニ硫化鐵電池正極材料的理論容量為894mA/g，負(fù)極材料為3860mA/g ;AA型電池的容量約為3000mAh。目前該電池的應(yīng)用領(lǐng)域以數(shù)碼相機(jī)、掌上電腦、遙控玩具、電動剃須刀、醫(yī)療器械以及軍隊(duì)通訊等小型電器為主。FeS2會發(fā)生緩慢的氧化反應(yīng)，其產(chǎn)物之ー是單質(zhì)硫。對比試驗(yàn)表明，以相同エ藝制作的AA型電池，當(dāng)FeS2中單質(zhì)硫的質(zhì)量百分比由0. 87%下降到0. 23%時，所對應(yīng)電池的開路電壓由1.913V減小到1. 890V，而IOOOmA連續(xù)放電至0. 9V的放電容量則由2883mAh增大至2935mAh。通過在惰性氣體環(huán)境中對ニ硫化鐵材料預(yù)先進(jìn)行熱處理，可以降低其中單質(zhì)硫的含量。FeS2材料的顆粒度對其所制作電池的性能具有影響隨著顆粒度的増大，其電化學(xué)有效反應(yīng)比表面積減小，造成電池特別是在大功率放電情況下的效率下降；而顆粒度較小的FeS2材料在正極片制作過程中容易形成團(tuán)聚，從而提高正極漿料涂布エ藝的操作難度和生產(chǎn)成本，甚至導(dǎo)致電池正極片導(dǎo)電性能不足、放電過程電流密度分布不均等缺陷。相關(guān)技術(shù)中 所使用的FeS2材料，是以天然黃鐵礦為原材料，經(jīng)選礦、純化、粉碎等エ序制得的。為避免粉碎過程中所產(chǎn)生的熱量造成FeS2的過度氧化，該方法只能得到粗顆粒度的FeS2材料。然而這樣所制作的鋰-ニ硫化鐵電池，其在開路電壓、放電平臺、大功率放電性能方面存在性能不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供ー種鋰-ニ硫化鐵電池正極片的制備方法，采用雙重粒度分布的、經(jīng)脫硫處理的FeS2材料，通過超聲分散形成均勻孔隙填充結(jié)構(gòu)，從而降低所制作電池的開路電壓，提升放電平臺，改善大功率放電性能。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種鋰-ニ硫化鐵電池正極片的制備方法，其特征在于，依次含有以下步驟Ql :將細(xì)顆粒度FeS2粉末、粗顆粒度FeS2粉末在惰性氣體氣氛中進(jìn)行熱處理，處理溫度為200°C 300°C，時間為I 5小時；所述細(xì)顆粒度FeS2的粒徑分布范圍是0. ri u m ；所述粗顆粒度FeS2的粒徑分布范圍是1(T60 u m ；Q2 :將經(jīng)過熱處理的細(xì)顆粒度FeS2粉末分散在分散劑中，以10 50r/min的轉(zhuǎn)速攪拌，同時超聲分散I飛小時，超聲功率為30(T800W，超聲溫度為20°C 40°C，得到混合懸濁液；所述分散劑是N-甲基吡咯烷酮、丙酮、異丁醇或其中兩種或三種的混合物；所述細(xì)顆粒度FeS2與分散劑的質(zhì)量比范圍是1:5 1:10 ；Q3 :將粘結(jié)劑溶解在溶解劑中，以5飛Or/min的轉(zhuǎn)速攪拌5小時，得到均勻溶液；所述粘結(jié)劑是聚偏氟こ烯、聚四氟こ烯、丁苯橡膠或其中兩種或三種的混合物；所述溶解劑是N-甲基吡咯烷酮、丙酮、異丁醇或其中兩種或三種的混合物；所述粘結(jié)劑與溶解劑的質(zhì)量比范圍是1:10 1:20 ；Q4 :將所述步驟Q2制得的混合懸濁液加入所述步驟Q3制得的均勻溶液中，以10^50r/min的轉(zhuǎn)速攪拌廣2小時，得到粘稠狀懸濁液；Q5 :將經(jīng)過熱處理的粗顆粒度FeS2粉末與導(dǎo)電劑混合，以f 20r/min的轉(zhuǎn)速攪拌2小時，得到固體混合物；所述導(dǎo)電劑是炭黑、石墨、こ炔黑或其中兩種或三種的混合物；所述粗顆粒度FeS2與導(dǎo)電劑的質(zhì)量比范圍是16: 3^92:3 ；Q6 :將所述步驟Q4制得的粘稠狀懸濁液加入所述步驟Q5制得的固體混合物中，以5飛Or/min的轉(zhuǎn)速攪拌5 20小時，得到混合正極漿料；Q7 :將所述步驟Q6制得的混合正極漿料，按照涂布、輥壓、制片的エ序制作成正極片，再由卷繞、注液、封ロ等エ序制作成鋰-ニ硫化鐵電池。作為上述制備方法的優(yōu)選，所述步驟Ql中細(xì)顆粒度FeS2與粗顆粒度FeS2的質(zhì)量比范圍是1:99 1:4。作為上述制備方法的優(yōu)選，所述細(xì)顆粒度FeS2粉末、粗顆粒度FeS2粉末經(jīng)所述Ql步驟的熱處理后，其單質(zhì)硫的質(zhì)量百分比不大于0. 3%。

本發(fā)明還提供ー種鋰-ニ硫化鐵電池的正極活性材料，含有FeS2，其特征在于，所述FeS2具有雙重粒度分布，包括細(xì)顆粒度FeS2和粗顆粒度FeS2，其構(gòu)成均勻分布的孔隙填充結(jié)構(gòu)；其中所述細(xì)顆粒度FeS2的質(zhì)量百分比為19^20%，所述粗顆粒度FeS2的質(zhì)量百分比為 80% 99%。本發(fā)明所采用的FeS2材料由粗、細(xì)兩種顆粒度組成，均經(jīng)過降低硫含量的熱處理；將電化學(xué)反應(yīng)比表面積較大的細(xì)顆粒度FeS2単獨(dú)超聲分散以防止其團(tuán)聚，并與粗顆粒度FeSJi成均勻分布的孔隙填充結(jié)構(gòu)。經(jīng)試驗(yàn)證明，這樣所制作的鋰-ニ硫化鐵電池，其開路電壓下降，放電平臺提升，大功率放電性能獲得改善。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明實(shí)施例所采用細(xì)顆粒度ニ硫化鐵的掃描電子顯微鏡拍攝照片。圖2為本發(fā)明實(shí)施例所采用粗顆粒度ニ硫化鐵的掃描電子顯微鏡拍攝照片。圖3為本發(fā)明實(shí)施例所制作鋰-硫化鐵電池的連續(xù)放電測試的電壓-時間關(guān)系曲線圖。圖4為本發(fā)明實(shí)施例所制作鋰-硫化鐵電池的模擬相機(jī)放電測試的電壓-脈沖關(guān)系曲線圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例，對發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明所采用的細(xì)顆粒度FeS2粉的粒徑分布范圍是0. f I U m，其通過掃描電子顯微鏡拍攝的微觀形態(tài)如圖1所示。本發(fā)明所采用的粗顆粒度FeS2粉的粒徑分布范圍是KTeOii m，其通過掃描電子顯微鏡拍攝的微觀形態(tài)如圖2所示。本發(fā)明提供一種鋰-ニ硫化鐵電池正極片的制備方法，依次含有以下步驟將細(xì)顆粒度FeS2粉末、粗顆粒度FeS2粉末在惰性氣體氣氛中進(jìn)行熱處理，處理溫度為2000C 300°C，時間為1 5小時；所述細(xì)顆粒度FeS2的粒徑分布范圍是0. f I u m ;所述粗顆粒度FeS2的粒徑分布范圍是1(T60 u m。Q2 :將經(jīng)過熱處理的細(xì)顆粒度FeS2粉末分散在分散劑中，以l(T50r/min的轉(zhuǎn)速攪拌，同時超聲分散I飛小時，超聲功率為30(T800W，超聲溫度為20°C 40°C，得到混合懸濁液；所述分散劑是N-甲基吡咯烷酮、丙酮、異丁醇或其中兩種或三種的混合物；所述細(xì)顆粒度FeS2與分散劑的質(zhì)量比范圍是1:5 1:10。將粘結(jié)劑溶解在溶解劑中，以5飛Or/min的轉(zhuǎn)速攪拌I 5小時，得到均勻溶液；所述粘結(jié)劑是聚偏氟こ烯、聚四氟こ烯、丁苯橡膠或其中兩種或三種的混合物；所述溶解劑是N-甲基吡咯烷酮、丙酮、異丁醇或其中兩種或三種的混合物；所述粘結(jié)劑與溶解劑的質(zhì)量比范圍是1: l(Tl:20。將所述混合懸濁液加入所述均勻溶液中，以l(T50r/min的轉(zhuǎn)速攪拌f 2小時，得到粘稠狀懸濁液。將經(jīng)過熱處理的粗顆粒度FeS2粉末與導(dǎo)電劑混合，以f 20r/min的轉(zhuǎn)速攪拌2小時，得到固體混合物；所述導(dǎo)電劑是炭黑、石墨、こ炔黑或其中兩種或三種的混合物；所述粗顆粒度FeS2與導(dǎo)電劑的質(zhì)量比范圍是16:3、2:3。將所述粘稠狀懸濁液加入所述固體混合物中，以5飛Or/min的轉(zhuǎn)速攪拌5 20小時，得到混合正極漿料。將所述混合正極漿料按照涂布、輥壓、制片的エ序制作成正極片，再由卷繞、注液、封ロ等エ序制作成鋰-ニ硫化鐵電池。上述制備方法中，所述細(xì)顆粒度FeS2與粗顆粒度FeS2的質(zhì)量比范圍是1:99 1:4。在完成熱處理后，所述細(xì)顆粒度FeS2粉末、粗顆粒度FeS2粉末中單質(zhì)硫的質(zhì)量百分比均不大于0. 3%o本發(fā)明還提供ー種鋰-ニ硫化鐵電池的正極活性材料，含有FeS2，所述FeS2具有雙重粒度分布，包括細(xì)顆粒度FeS2和粗顆粒度FeS2，其構(gòu)成均勻分布的孔隙填充結(jié)構(gòu)；其中所述細(xì)顆粒度FeS2的質(zhì)量百分比為1% 20%，所述粗顆粒度FeS2的質(zhì)量百分比為80% 99%。在本發(fā)明的具體實(shí)施方式
中，以只使用粗顆粒度FeS2并按照實(shí)施例ニ的制備方法所制備的鋰-ニ硫化鐵電池，作為各實(shí)施例的對比標(biāo)準(zhǔn)。下面介紹
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一.稱取粒徑分布0.1~1um的細(xì)顆粒度FeS2粉末50g、粒徑分布10~60 U m的粗顆粒度FeS2粉末950g，在充滿氮?dú)獾恼婵崭稍锵渲杏?00°C加熱3小吋。將經(jīng)過熱處理的細(xì)顆粒度FeS2粉末分散在裝有500g異丁醇的燒杯中，在40°C溫度下以50r/min的轉(zhuǎn)速攪拌，同時以800W功率超聲分散3小時，得到FeS2懸濁液。稱取丁苯橡膠55g，分散在裝有550g異丁醇的另ー燒杯中，以40r/min的轉(zhuǎn)速攪拌3小時,完全溶解后得到均勻溶液。將FeS2懸池液分10次轉(zhuǎn)移至所述均勻溶液中并伴隨以30r/min的攪拌分散；轉(zhuǎn)移完畢后，繼續(xù)以30r/min的轉(zhuǎn)速攪拌2小時，得到FeS2的粘稠懸濁液。稱取こ炔黑31g，與經(jīng)過熱處理的粗顆粒度FeS2粉末混合，以5r/min的轉(zhuǎn)速攪拌2小吋，然后將FeS2粘稠懸濁液加入至混合物中，以50r/min的轉(zhuǎn)速攪拌10小吋。最后，將所得到的混合正極漿料按照涂布、輥壓、制片的エ序制作成正極片，再由卷繞、注液、封ロ等エ序制作出本發(fā)明所描述的鋰-ニ硫化鐵電池。實(shí)施例ニ.稱取粒徑分布0. 1"1 U m的細(xì)顆粒度FeS2粉末100g、粒徑分布10飛0 U m的粗顆粒度FeS2粉末900g，在充滿氮?dú)獾恼婵崭稍锵渲杏?50°C加熱I小吋。將經(jīng)過熱處理的細(xì)顆粒度FeS2粉末分散在裝有500gN-甲基吡咯烷酮的燒杯中，在20°C溫度下以20r/min的轉(zhuǎn)速攪拌，同時以300W功率超聲分散I小時，得到FeS2懸濁液。稱取聚偏氟こ烯33g，分散在裝有400gN-甲基吡咯烷酮的另ー燒杯中，以20r/min的轉(zhuǎn)速攪拌I小時，完全溶解后得到均勻溶液。將FeS2懸濁液分20次轉(zhuǎn)移至所述均勻溶液中并伴隨以20r/min的攪拌分散；轉(zhuǎn)移完畢后，繼續(xù)以20r/min的轉(zhuǎn)速攪拌I小時，得到FeS2的粘稠懸濁液。稱取炭黑55g，與經(jīng)過熱處理的粗顆粒度FeS2粉末混合，以10r/min的轉(zhuǎn)速攪拌2小吋，然后將FeS2粘稠懸濁液加入至混合物中，以20r/min的轉(zhuǎn)速攪拌5小吋。最后，將所得到的混合正極漿料按照涂布、輥壓、制片的エ序制作成正極片，再由卷繞、注液、封ロ等エ序制作出本發(fā)明所描述的鋰-ニ硫化鐵電池。

實(shí)施例三.稱取粒徑分布0. 1"1 U m的細(xì)顆粒度FeS2粉末200g、粒徑分布1(T60 U m的粗顆粒度FeS2粉末800g，在充滿氮?dú)獾恼婵崭稍锵渲杏?00°C加熱5小吋。將經(jīng)過熱處理的細(xì)顆粒度FeS2粉末分散在裝有1500g丙酮的燒杯中，在30°C溫度下以30r/min的轉(zhuǎn)速攪拌，同時以600W功率超聲分散2小時，得到FeS2懸濁液。稱取聚四氟こ烯55g，分散在裝有IlOOg丙酮的另ー燒杯中，以30r/min的轉(zhuǎn)速攪拌2小吋，完全溶解后得到均勻溶液。將FeS2懸濁液分15次轉(zhuǎn)移至所述均勻溶液中并伴隨以30r/min的攪拌分散；轉(zhuǎn)移完畢后，繼續(xù)以30r/min的轉(zhuǎn)速攪拌1. 5小時,得到FeS2的粘稠懸池液。稱取石墨150g,與經(jīng)過熱處理的粗顆粒度FeS2粉末混合，以20r/min的轉(zhuǎn)速攪拌2小吋，然后將FeS2粘稠懸濁液加入至混合物中，以35r/min的轉(zhuǎn)速攪拌15小吋。最后，將所得到的混合正極漿料按照涂布、輥壓、制片的エ序制作成正極片，再由卷繞、注液、封ロ等エ序制作出本發(fā)明所描述的鋰-ニ硫化鐵電池。為表征所制作鋰-ニ硫化鐵電池的性能，提供三種測試方法開路電壓、IOOOmA連續(xù)放電測試、模擬相機(jī)放電測試。經(jīng)測試，只使用粗顆粒度FeS2所制備電池的開路電壓是1. 91V ;實(shí)施例一、實(shí)施例ニ、實(shí)施例三所制備電池的開路電壓均下降至1. 89V。所述IOOOmA連續(xù)放電測試是在23°C下進(jìn)行IOOOmA的連續(xù)放電。其測試結(jié)果如圖3所示。在圖3中，曲線a是只使用粗顆粒度FeS2所制備電池的電壓_時間關(guān)系曲線，曲線b、C、d分別是實(shí)施例一、實(shí)施例ニ、實(shí)施例三所制備電池的電壓-時間關(guān)系曲線。X軸表不放電時間(単位分鐘)，Y軸表示剰余電壓(単位伏)。經(jīng)測試，只使用粗顆粒度FeS2所制備電池放電至150分鐘時的電壓是1. 17V，放電至0. 9V所持續(xù)的時間是172. 2分鐘；實(shí)施例一所制備電池放電至150分鐘時的電壓上升至1.19V，放電至0. 9V所持續(xù)的時間增加至174. 6分鐘；實(shí)施例ニ所制備電池放電至150分鐘時的電壓上升至1. 22V，放電至0. 9V所持續(xù)的時間增加至182. 3分鐘；實(shí)施例三所制備電池放電至150分鐘時的電壓上升至1. 25V，放電至0. 9V所持續(xù)的時間增加至186. 8分鐘。按照所述模擬相機(jī)放電測試是在23°C下，以1500mW功率放電2s，再以650mW功率放電28s，最后停滯330s，完成I個循環(huán)；每小時重復(fù)上述循環(huán)10次；截至電池電壓達(dá)到1.05V時放電終止。其測試結(jié)果如圖4所示。在圖4中，曲線a是只使用粗顆粒度FeS2所制備電池的電壓-脈沖關(guān)系曲線，曲線b、C、d分別是實(shí)施例一、實(shí)施例ニ、實(shí)施例三所制備電池的電壓-脈沖關(guān)系曲線。X軸表示脈沖次數(shù)(次)，Y軸表示剰余電壓(伏)。經(jīng)測試，只使用粗顆粒度FeS2所制備電池的大功率放電脈沖循環(huán)次數(shù)是566次；實(shí)施例一所制備電池的大功率放電脈沖循環(huán)次數(shù)增加至588次；實(shí)施例ニ所制備電池的大功率放電脈沖循環(huán)次數(shù)增加至629次；實(shí)施例三所制備電池的大功率放電脈沖循環(huán)次數(shù)增加至668次。本發(fā)明所采用的細(xì)顆粒度FeS2為人工化學(xué)合成品，其粒徑分布為0. f I U m,已達(dá)到納米級水平；其所占比例的提高 有利于電化學(xué)反應(yīng)比表面積的增大和鋰離子擴(kuò)散距離的減小，從而提高電池的放電平臺，減小開路電壓。采用超聲技術(shù)將細(xì)顆粒度FeS2在獨(dú)立介質(zhì)中高度分散，能夠與粗顆粒度FeS2形成更為合理的孔隙結(jié)構(gòu)，有利于電解液吸收和離子遷移，提高正極片電流密度分布的均勻性，降低容量損耗，從而改善電池的大功率放電性能。通過熱處理將FeS2材料中不具有電化學(xué)活性的單質(zhì)硫的含量控制在0. 3%以下，進(jìn)ー步提升了電池的放電性能和儲存性能。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)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)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種鋰-二硫化鐵電池正極片的制備方法，其特征在于，依次含有以下步驟 Ql :將細(xì)顆粒度FeS2粉末、粗顆粒度FeS2粉末在惰性氣體氣氛中進(jìn)行熱處理，處理溫度為200°C 300°C，時間為I 5小時；所述細(xì)顆粒度FeS2的粒徑分布范圍是O. Γ μ m ;所述粗顆粒度FeS2的粒徑分布范圍是1(Γ60 μ m ； Q2 :將經(jīng)過熱處理的細(xì)顆粒度FeS2粉末分散在分散劑中，以10 50r/min的轉(zhuǎn)速攪拌，同時超聲分散I 5小時，超聲功率為30(T800W，超聲溫度為20°C 40°C，得到混合懸濁液；所述分散劑是N-甲基吡咯烷酮、丙酮、異丁醇或其中兩種或三種的混合物；所述細(xì)顆粒度FeS2與分散劑的質(zhì)量比范圍是1:5 1:10 ； Q3 :將粘結(jié)劑溶解在溶解劑中，以5飛Or/min的轉(zhuǎn)速攪拌1飛小時，得到均勻溶液；所述粘結(jié)劑是聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、丁苯橡膠或其中兩種或三種的混合物；所述溶解劑是N-甲基吡咯烷酮、丙酮、異丁醇或其中兩種或三種的混合物；所述粘結(jié)劑與溶解劑的質(zhì)量比范圍是1:10 1:20 ； Q4 :將所述步驟Q2制得的混合懸濁液加入所述步驟Q3制得的均勻溶液中，以l(T50r/min的轉(zhuǎn)速攪拌廣2小時，得到粘稠狀懸濁液； Q5 :將經(jīng)過熱處理的粗顆粒度FeS2粉末與導(dǎo)電劑混合，以f 20r/min的轉(zhuǎn)速攪拌2小時，得到固體混合物；所述導(dǎo)電劑是炭黑、石墨、乙炔黑或其中兩種或三種的混合物；所述粗顆粒度FeS2與導(dǎo)電劑的質(zhì)量比范圍是16:3、2:3 ； Q6 :將所述步驟Q4制得的粘稠狀懸濁液加入所述步驟Q5制得的固體混合物中，以5飛Or/min的轉(zhuǎn)速攪拌5 20小時，得到混合正極漿料； Q7:將所述步驟Q6制得的混合正極漿料，按照涂布、輥壓、制片的工序制作成正極片，再由卷繞、注液、封口等工序制作成鋰-二硫化鐵電池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰-二硫化鐵電池的制備方法，其特征在于，所述步驟Ql中細(xì)顆粒度FeS2與粗顆粒度FeS2的質(zhì)量比范圍是1:99 1: 4。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰-二硫化鐵電池的制備方法，其特征在于，所述細(xì)顆粒度FeS2粉末、粗顆粒度FeS2粉末經(jīng)所述Ql步驟的熱處理后，其單質(zhì)硫的質(zhì)量百分比不大于O.3%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋰-二硫化鐵電池的制備方法，其特征在于，稱取粒徑分布O. Γ μ m的細(xì)顆粒度FeS2粉末100g、粒徑分布10 60 μ m的粗顆粒度FeS2粉末900g，在充滿氮?dú)獾恼婵崭稍锵渲杏?50°C加熱I小時。將經(jīng)過熱處理的細(xì)顆粒度FeS2粉末分散在裝有500gN-甲基吡咯烷酮的燒杯中，在20°C溫度下以20r/min的轉(zhuǎn)速攪拌，同時以300W功率超聲分散I小時，得到FeS2懸濁液。稱取聚偏氟乙烯33g，分散在裝有400gN-甲基吡咯烷酮的另一燒杯中，以20r/min的轉(zhuǎn)速攪拌I小時，完全溶解后得到均勻溶液。將FeS2懸濁液分20次轉(zhuǎn)移至所述均勻溶液中并伴隨以20r/min的攪拌分散；轉(zhuǎn)移完畢后，繼續(xù)以20r/min的轉(zhuǎn)速攪拌I小時，得到FeS2的粘稠懸池液。稱取炭黑55g,與經(jīng)過熱處理的粗顆粒度FeS2粉末混合，以10r/min的轉(zhuǎn)速攪拌2小時,然后將FeS2粘稠懸池液加入至混合物中，以20r/min的轉(zhuǎn)速攪拌5小時。最后，將所得到的混合正極漿料按照涂布、輥壓、制片的工序制作成正極片，再由卷繞、注液、封口等工序制作出本發(fā)明所描述的鋰-二硫化鐵電池。
5.—種鋰-二硫化鐵電池正極活性材料，含有FeS2,其特征在于，所述FeS2具有雙重粒度分布，包括細(xì)顆粒度FeS2和粗顆粒度FeS2，其構(gòu)成均勻分布的孔隙填充結(jié)構(gòu)；其中所述細(xì)顆粒 度FeS2的質(zhì)量百分比為1°廣20%，所述粗顆粒度FeS2的質(zhì)量百分比為80°廣99%。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鋰-二硫化鐵電池正極片的制備方法，采用粒徑分布范圍分別為0.1~1μm和10~60μm的FeS2為活性正極材料，首先在惰性氣體中于200℃~300℃下熱處理至FeS2中硫單質(zhì)含量不高于0.3%；然后以300~800W的功率在20℃~40℃溫度下將細(xì)顆粒度FeS2超聲分散；將所得懸濁液加入粘結(jié)劑溶液中，再整體轉(zhuǎn)移至粗顆粒度FeS2和導(dǎo)電劑混合物中并攪拌均勻；最后將所得到的正極漿料按照制作成正極片，再進(jìn)一步制作鋰-二硫化鐵電池。細(xì)、粗顆粒度FeS2的質(zhì)量比范圍是1:99~1:4。按照本發(fā)明所提供方法制備的鋰-二硫化鐵電池，其開路電壓下降，放電平臺提升，大功率放電性能獲得改善。
文檔編號H01M4/08GK103050660SQ20121056040
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月20日
發(fā)明者倪文彬, 錢靖 申請人:中銀(寧波)電池有限公司