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申请/专利权人：西安交通大学苏州研究院;西安交通大学

摘要：一种利用先进激光系统辅助制备锂电池高负载正极的方法，采用激光加工系统，在轻薄化铝箔集流体上可控、精准制备微结构，进而在其上涂覆浆料、烘干和辊压形成高负载、高性能的正极，本发明在保证铝箔集流体满足电池制造过程中机械强度要求的前提下，有效减轻铝箔重量，增加活性材料负载量，增强材料与铝箔的界面粘附咬合，改善电极导电特性，从而获得高比容量、高比能量、高比功率、长寿命和高安全的高负载正极；该方法操作简单，完全与锂电池生产工艺兼容，并可通过优化激光系统和采用并行加工的方式提高生产效率，具有广阔的市场前景。

主权项：1.一种利用激光系统辅助制备锂电池高负载正极的方法，其特征在于，包括以下步骤：1、对正极集流体铝箔进行超声清洗、混液清洗和酒精清洗预处理，其中，混液为去离子水、丙酮、酒精中的两种或三种的任意比例混合物；2、搭建激光系统，激光系统包括激光器1，激光器1输出的激光经过偏振片2并改变偏振方向，分光棱镜3进行分束，分束光依次经过第一反射镜4、第二反射镜5、小孔光阑6、扩束镜7、振镜8并被场镜9聚焦，最后激光照射在x、y、z方向均可调节的移动载物台11上，激光器1以及振镜8的电控单元10和计算机12连接；3、利用激光系统对正极集流体铝箔进行表面微结构加工处理，即通过计算机12调节激光器1输出激光波长为515nm～1030nm，重频为10～100kHz，激光功率2.5-10W，脉宽为120～240fs，单脉冲能量50～150μJ，调控表面微结构的特征直径为10～200μm；4、将处理完成的正极集流体铝箔进行后处理，利用混液超声清洗去除表面残留物，其中，混液为去离子水、丙酮、酒精中的两种或三种的任意比例混合物；5、将正极活性材料、导电剂Super-P和粘结剂PVDF按照质量比为70～98:1～15:1～15在有机溶剂NMP中混合均匀，固液比150～250gL，制得正极浆料，然后利用涂布机将其均匀涂覆在前述微结构化铝箔集流体表面，单面涂覆厚度可控制在20～300μm，较厚的涂覆厚度能够获得更高的活性材料负载量；6、将已经涂覆好的正极放置在80～120℃烘箱内烘干2～8小时，然后真空干燥2～12个小时；7、将烘干好的正极进行辊压，并根据电池尺寸裁切大小合适的极片，在手套箱中组装锂电池，然后进行电池性能测试。

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