CN103531811A - 锂离子电池正极片及其制备方法、锂离子电池的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种锂离子电池正极片的制备方法，包括如下步骤：按照固液比为（0.1g~2g）:100mL，将碳材料在由浓硝酸和浓硫酸组成的混合酸中回流反应，得到羧基化的碳材料；按照固液比为（0.1g~2g）:100mL，将羧基化的碳材料在二氯亚酚中回流反应，得到酰氯化的碳材料；按照固液比为(0.1g~1g）:100mL:200mL，将酰氯化的碳材料与乙二胺在无水甲苯中回流反应，得到酰胺化的碳材料；将酰胺化的碳材料溶解于水中形成分散液；先将集流体在分散液中浸泡，然后将集流体于分散液和Li₂C₆O₆溶液中交替浸泡，干燥，得到锂离子电池正极片。此外，还要提供一种锂离子电池正极片及锂离子电池的制备方法。

Description

锂离子电池正极片及其制备方法、锂离子电池的制备方法

技术领域

本发明涉及材料科学领域，特别涉及一种锂离子电池正极片的制备方法及采用该方法制备的锂离子电池正极片、以及使用该方法制备的锂离子电池正极片锂离子电池的制备方法。

背景技术

随着各种新能源的发展，便携式电子设备的小型化发展及电动汽车对大容量高功率化学电源的广泛需求。目前商品化的锂离子电池大多采用无机正极片/石墨体系，其中这些正极片材料主要是磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、镍酸锂以及混合的体系。虽然这类体系的电化学性能优异，但是由于其本身容量较低(如磷酸铁锂的理论170mAh/g)，制备工艺复杂，成本高等诸多的缺点。所以开发新型的其它种类的正极片材料受到了人们的广泛的重视。

West等人在1963年提出了一类叫做oxocarbon的化合物，其中几乎所有的碳原子都是以羰基或烯醇去质子化的形式存在。Armand等人制备了一系列oxocarbon锂盐，其中，玫棕酸二锂盐—二羟基苯四醌二锂盐Li₂C₆O₆保持了很好的晶体形态，晶体大小为2μm~3μm，理论比容量为957mAh/g，首放比容量达到580mAh/g，文章研究了不同电化学窗口下，电压随锂离子数量的变化，得出容量衰减的原因是活性物质溶解于电解液中，而二锂盐比三、四锂盐更容易溶解。该材料具有比容量、能量密度高，热稳定性好等优点，但是使用该材料的锂离子电池随着充放电的循环，容量衰减很快，寿命较商用锂离子电池短。

发明内容

鉴于此，有必要提供一种能够提高锂离子电池循环寿命的锂离子电池正极片的制备方法及锂离子电池正极、以及锂离子电池的制备方法。

一种锂离子电池正极片的制备方法，包括如下步骤：

按照固液比为（0.1g~2g）:100mL，将碳材料在由浓硝酸和浓硫酸组成的混合酸中50℃~80℃回流反应0.5小时~2小时，得到羧基化的碳材料；

按照固液比为（0.1g~2g）:100mL，将所述羧基化的碳材料在二氯亚酚中50℃~80℃回流反应5小时~15小时，得到酰氯化的碳材料；

按照固液比为(0.1g~1g）:100mL:200mL，将所述酰氯化的碳材料与乙二胺在无水甲苯中50℃~80℃回流反应24小时~48小时，得到酰胺化的碳材料；

将所述酰胺化的碳材料溶解于水中形成分散液；及

先将集流体在所述分散液中浸泡30分钟~60分钟，然后将所述集流体于所述分散液和Li₂C₆O₆溶液中交替浸泡，干燥，得到锂离子电池正极片。

在其中一个实施例中，所述碳材料为石墨烯、碳纳米管或活性炭纤维。

在其中一个实施例中，将所述羧基化的碳材料在所述二氯亚酚中回流反应之前还包括对所述羧基化的碳材料进行水洗、过滤及干燥的步骤。

在其中一个实施例中，将所述酰胺化的碳材料溶解于水中之前还包括对所述酰胺化的碳材料进行冷却、乙醇清洗、水洗及真空干燥的步骤。

在其中一个实施例中，所述分散液的浓度为0.2mg/mL~0.8mg/mL；所述Li₂C₆O₆溶液的浓度为5mg/mL~20mg/mL。

在其中一个实施例中，将所述集流体于所述分散液和所述溶液中交替浸泡时，每次浸泡1分钟~10分钟，且每次浸泡后进行干燥，浸泡次数为5次~10次。

在其中一个实施例中，所述集流体为铝箔、镍网、钛箔或钢箔。

一种按照上述锂离子电池正极片的制备方法制备得到的锂离子电池正极片。

一种锂离子电池的制备方法，包括如下步骤：

按照上述锂离子电池正极片的制备方法得到锂离子电池正极片；

制备锂离子电池负极片；及

将所述锂离子电池正极片、隔膜及锂离子电池负极片按顺序叠片组装成电芯，然后将所述电芯置于电池壳体里，并往所述电池壳体里注入电解液，密封所述电池壳体，得到锂离子电池。

在其中一个实施例中，所述锂离子电池负极片为金属锂片。

由于Li₂C₆O₆在充放电过程中溶解在电解液中，导致活性材料逐渐减少，造成了该材料的循环寿命不高，而上述锂离子电池正极片的制备方法通过对碳材料进行改性处理，在碳材料表面引入带正电荷的胺基官能团，而Li₂C₆O₆上的羰基带有负电荷，通过静电吸引力使两种材料自组装结合在一起，通过层层自组装方法将Li₂C₆O₆材料固定在碳材料层间，从而束缚Li₂C₆O₆分子的移动，使得Li₂C₆O₆材料在电解液中的溶解性大大降低，提高了Li₂C₆O₆材料的循环寿命，因此，将上述制备方法制备的锂离子电池正极片应用于锂离子电池中能够提高锂离子电池的循环寿命。

附图说明

图1为一实施方式的锂离子电池正极片的制备方法的流程图；

图2为一实施方式的锂离子电池的制备方法的流程图；

图3为实施例6制备的锂离子电池与传统的含有Li₂C₆O₆的正极片的锂离子电池循环寿命测试对比图。

具体实施方式

下面主要结合附图及具体实施例对锂离子电池正极片及其制备方法、锂离子电池的制备方法作进一步详细的说明。

如图1所示，一实施方式的锂离子电池正极片的制备方法，包括如下步骤：

步骤S110：按照固液比为（0.1g~2g）:100mL，将碳材料在由浓硝酸和浓硫酸组成的混合酸中50℃~80℃回流反应0.5小时~2小时，得到羧基化的碳材料。

其中，碳材料为本领域的电导率高的碳材料，优选为石墨烯、碳纳米管或活性炭纤维。

其中，混合酸优选由质量比为1:3的质量百分含量为68%的浓硝酸与质量百分含量为98%的浓硫酸混合组成。浓硝酸与浓硫酸组成的混合酸具有很强的氧化物，能够在碳材料的表面产生大量的羧基。

步骤S120：按照固液比为（0.1g~2g）:100mL，将羧基化的碳材料在二氯亚酚中50℃~80℃回流反应5小时~15小时，得到酰氯化的碳材料。

步骤S120的反应式为：-COOH+SOCl₂→-COCl+SO₂+HCl

其中，羧基化的碳材料在二氯亚酚中回流反应之前还包括对羧基化的碳材料进行水洗、过滤及干燥的步骤。

步骤S130：按照固液比为(0.1g~1g）:100mL:200mL，将酰氯化的碳材料与乙二胺在无水甲苯中50℃~80℃回流反应24小时~48小时，得到酰胺化的碳材料。

步骤S130的反应式为：-COCl+H₂NCH₂CH₂NH₂→-CONHCH₂CH₂NH₂+HCl

步骤S140：将酰胺化的碳材料溶解于水中形成分散液。

其中，将酰胺化的碳材料溶解于水中之前还包括对酰胺化的碳材料进行冷却、乙醇清洗、水洗及真空干燥的步骤。真空干燥的条件为50℃真空干燥24小时。

其中，分散液的浓度优选为0.2mg/mL~0.8mg/mL，该浓度适于酰胺化碳材料的均匀分散，有利于自组装反应的进行。

步骤S150：先将集流体在分散液中浸泡30分钟~60分钟，然后将集流体于分散液和Li₂C₆O₆溶液中交替浸泡，干燥，得到锂离子电池正极片。

其中，Li₂C₆O₆溶液的浓度优选为5mg/mL~20mg/mL，该浓度的Li₂C₆O₆溶液有利于自组装过程中有较多的Li₂C₆O₆在碳材料上，有利于得到能量密度较高的锂离子电池正极片。

其中，将集流体于分散液和溶液中交替浸泡时，每次浸泡1分钟~10分钟，且每次浸泡后进行干燥，浸泡次数为5次~10次。经过多次交替浸泡、干燥，使得锂离子电池正极片的厚度达到100微米~200微米。即经过层层自组装的方法将Li₂C₆O₆材料固定在碳材料层间，束缚Li₂C₆O₆分子的移动。

其中，集流体为本领域常用的集流体，优选为铝箔、镍网、钛箔或钢箔。

由于Li₂C₆O₆在充放电过程中溶解在电解液中，导致活性材料逐渐减少，造成了该材料的循环寿命不高，而上述锂离子电池正极片的制备方法通过对碳材料进行改性处理，在碳材料表面引入带正电荷的胺基官能团，而Li₂C₆O₆上的羰基带有负电荷，通过静电吸引力使两种材料自组装结合在一起，通过层层自组装方法将Li₂C₆O₆材料固定在碳材料层间，从而束缚Li₂C₆O₆分子的移动，使得Li₂C₆O₆材料在电解液中的溶解性大大降低，提高了Li₂C₆O₆材料的循环寿命，因此，将上述制备方法制备的锂离子电池正极片应用于锂离子电池中能够提高锂离子电池的循环寿命。

由上述锂离子电池正极片的制备方法制备得到的锂离子电池正极片。

其中，锂离子电池正极片的厚度为100微米~200微米。

上述方法制备的锂离子电池正极片由于对碳材料进行改性处理，而在碳材料的表面引入带正电荷的胺基官能团，碳材料提供电子传输轨道，保证了Li₂C₆O₆材料容量的发挥。

如图2所示，一实施方式的锂离子电池的制备方法，包括如下步骤：

步骤S210：按照上述锂离子电池正极片的制备方法得到锂离子电池正极片。

步骤S220：制备锂离子电池负极片。

其中，锂离子电池负极片为本领域常用的负极片，优选为金属锂片，常用的负极片中一般不含有锂离子，而正极片中的锂较少，采用金属锂片作为负极，有利于锂离子电池容量的发挥。

其中，锂离子电池负极片的尺寸与锂离子电池正极片的尺寸相同。

需要说明的是，步骤S210与步骤S220可以调换顺序，即可以先制备锂离子电池负极片，再制备锂离子电池正极片。

步骤S230：将锂离子电池正极片、隔膜及锂离子电池负极片按顺序叠片组装成电芯，然后将电芯置于电池壳体里，并往电池壳体里注入电解液，密封电池壳体，得到锂离子电池。

一般状态下，电池壳体是设有用于注入电解液的注液口；因此，在组装电池时，将电芯置于电池壳体里后，并用电池壳体密封整个电芯，然后通过电池壳体的注液口注入电解液，最后在密封注液口，得到锂离子电池。

其中，电解液为本领域常用的电解液。在本实施例中，电解液的溶质优选为LiPF₆、LiBF₄、LiTFSI(LiN(SO₂CF₃)₂)或LiFSI(LiN(SO₂F)₂)；电解液的溶剂优选为碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、乙腈中的一种或多种混合。电解液浓度优选为1mol/L。

上述锂离子电池的制备方法简单，且上述锂离子电池的制备方法的正极片通过对碳材料进行改性处理，在碳材料表面引入带正电荷的胺基官能团，而Li₂C₆O₆上的羰基带有负电荷，通过静电吸引力使两种材料自组装结合在一起，通过层层自组装方法将Li₂C₆O₆材料固定在碳材料层间，从而束缚Li₂C₆O₆分子的移动，使得Li₂C₆O₆材料在电解液中的溶解性大大降低，提高了Li₂C₆O₆材料的循环寿命，从而使得上锂离子电池的制备方法能够提高锂离子电池的循环寿命。

以下为具体实施例部分：

实施例1

锂离子电池正极片的制备

（1）将0.1g石墨烯在100mL混合酸中50℃回流反应2小时，再将得到的产物水洗、过滤、干燥得到羧基化的石墨烯，其中，混合酸为质量比为3:1的硝酸硝酸（质量百分含量为68%的浓硝酸）与硫酸（质量百分含量为98%的浓硫酸）混合组成。

（2）将0.1g羧基化的石墨烯在二氯亚酚（SOCl₂）中50℃回流反应15小时，得到酰氯化的石墨烯。

（3）将0.1g酰氯化的石墨烯与100mL乙二胺在200mL无水甲苯中50℃回流反应48小时，经冷却、乙醇清洗、水洗后，在50℃真空干燥24小时得到酰胺化的石墨烯。

（4）将酰胺化的石墨烯溶解于水中，超声分散形成浓度为0.2mg/mL的分散液。

（5）将Li₂C₆O₆溶解于水中，超声分散形成浓度为5mg/mL的溶液。

（6）将铝箔首先在0.2mg/mL的分散液中浸泡30分钟，用热风吹干，然后在5mg/mL的溶液中浸泡1分钟，吹干，然后交替在分散液与溶液中浸泡，每次浸泡的时间为1分钟，每次浸泡后采用热风吹干，再进行下一次浸泡，5次交替浸泡与吹干后，锂离子电池正极片的厚度达到100微米。

实施例2

锂离子电池正极片的制备

（1）将2g碳纳米管在100mL混合酸中80℃回流反应2小时，再将得到的产物水洗、过滤、干燥得到羧基化的碳纳米管，其中，混合酸为质量比为3:1的硝酸（质量百分含量为68%的浓硝酸）与硫酸（质量百分含量为98%的浓硫酸）混合组成。

（2）将2g羧基化的碳纳米管在二氯亚酚（SOCl₂）中80℃回流反应5小时，得到酰氯化的碳纳米管。

（3）将1g酰氯化的碳纳米管与100mL乙二胺在200mL无水甲苯中80℃回流反应24小时，经冷却、乙醇清洗、水洗后，在50℃真空干燥24小时得到酰胺化的碳纳米管。

（4）将酰胺化的碳纳米管溶解于水中，超声分散形成浓度为0.8mg/mL的分散液。

（5）将Li₂C₆O₆溶解于水中，超声分散形成浓度为20mg/mL的溶液。

（6）将铝箔首先在0.8mg/mL的分散液中浸泡60分钟，用热风吹干，然后在20mg/mL的溶液中浸泡10分钟，吹干，然后交替在分散液与溶液中浸泡，每次浸泡的时间为10分钟，每次浸泡后采用热风吹干，再进行下一次浸泡，10次交替浸泡与吹干后，锂离子电池正极片的厚度达到200微米。

实施例3

锂离子电池正极片的制备

（1）将1g活性炭纤维在100mL混合酸中60℃回流反应1.5小时，再将得到的产物水洗、过滤、干燥得到羧基化的活性炭纤维，其中，混合酸为质量比为3:1的硝酸（质量百分含量为68%的浓硝酸）与硫酸（质量百分含量为98%的浓硫酸）混合组成。

（2）将2g羧基化的活性炭纤维在二氯亚酚（SOCl₂）中60℃回流反应13小时，得到酰氯化的活性炭纤维。

（3）将0.5g酰氯化的活性炭纤维与100mL乙二胺在200mL无水甲苯中60℃回流反应36小时，经冷却、乙醇清洗、水洗后，在50℃真空干燥24小时得到酰胺化的活性炭纤维。

（4）将酰胺化的活性碳纤维溶解于水中，超声分散形成浓度为0.5mg/mL的分散液。

（5）将Li₂C₆O₆溶解于水中，超声分散形成浓度为13mg/mL的溶液。

（6）将铝箔首先在0.5mg/mL的分散液中浸泡40分钟，用热风吹干，然后在13mg/mL的溶液中浸泡3分钟，吹干，然后交替在分散液与溶液中浸泡，每次浸泡的时间为3分钟，每次浸泡后采用热风吹干，再进行下一次浸泡，7次交替浸泡与吹干后，锂离子电池正极片的厚度达到120微米。

实施例4

锂离子电池正极片的制备

（1）将1.5g石墨烯在100mL混合酸中70℃回流反应0.8小时，再将得到的产物水洗、过滤、干燥得到羧基化的石墨烯，其中，混合酸为质量比为3:1的硝酸（质量百分含量为68%的浓硝酸）与硫酸（质量百分含量为98%的浓硫酸）混合组成。

（2）将1.5g羧基化的石墨烯在二氯亚酚（SOCl₂）中70℃回流反应7小时，得到酰氯化的石墨烯。

（3）将0.7g酰氯化的石墨烯与100mL乙二胺在200mL无水甲苯中70℃回流反应30小时，经冷却、乙醇清洗、水洗后，在50℃真空干燥24小时得到酰胺化的活石墨烯。

（4）将酰胺化的石墨烯溶解于水中，超声分散形成浓度为0.4mg/mL的分散液。

（5）将Li₂C₆O₆溶解于水中，超声分散形成浓度为9mg/mL的溶液。

（6）将铝箔首先在0.4mg/mL的分散液中浸泡50分钟，用热风吹干，然后在9mg/mL的溶液中浸泡3分钟，吹干，然后交替在分散液与溶液中浸泡，每次浸泡的时间为5分钟，每次浸泡后采用热风吹干，再进行下一次浸泡，8次交替浸泡与吹干后，锂离子电池正极片的厚度达到150微米。

实施例5

锂离子电池正极片的制备

（1）将0.5g碳纳米管在100mL混合酸中65℃回流反应1.3小时，再将得到的产物水洗、过滤、干燥得到羧基化的碳纳米管，其中，混合酸为质量比为3:1的硝酸（质量百分含量为68%的浓硝酸）与硫酸（质量百分含量为98%的浓硫酸）混合组成。

（2）将0.5g羧基化的碳纳米管在二氯亚酚（SOCl₂）中65℃回流反应10小时，得到酰氯化的碳纳米管。

（3）将0.3g酰氯化的碳纳米管与100mL乙二胺在200mL无水甲苯中65℃回流反应36小时，经冷却、乙醇清洗、水洗后，在50℃真空干燥24小时得到酰胺化的碳纳米管。

（4）将酰胺化的碳纳米管溶解于水中，超声分散形成浓度为0.7mg/mL的分散液。

（5）将Li₂C₆O₆溶解于水中，超声分散形成浓度为17mg/mL的溶液。

（6）将铝箔首先在0.7mg/mL的分散液中浸泡45分钟，用热风吹干，然后在17mg/mL的溶液中浸泡8分钟，吹干，然后交替在分散液与溶液中浸泡，每次浸泡的时间为8分钟，每次浸泡后采用热风吹干，再进行下一次浸泡，9次交替浸泡与吹干后，锂离子电池正极片的厚度达到180微米。

实施例6

锂离子电池的制备

（1）锂离子电池正极片的制备：实施例1中制备的锂离子电池正极片。

（2）锂离子电池负极片的制备：采用金属锂离子制备成负极片，尺寸与锂离子电池正极片相同。

（3）锂离子电池的组装：将锂离子电池正极片、隔膜及锂离子电池负极片按照顺序叠片组装成电芯，然后将电芯置于电池壳体里，再用电池壳体密封电芯，随后通过设置在电池壳体上的注液口往电池壳体里注入1mol/L的电解液，电解液的溶质为LiPF₆，溶剂为碳酸二甲酯，然后密封注液口，得到锂离子电池。

实施例7

锂离子电池的制备

（1）锂离子电池正极片的制备：实施例2中制备的锂离子电池正极片。

（2）锂离子电池负极片的制备：采用金属锂离子制备成负极片，尺寸与锂离子电池正极片相同。

（3）锂离子电池的组装：将锂离子电池正极片、隔膜及锂离子电池负极片按照顺序叠片组装成电芯，然后将电芯置于电池壳体里，再用电池壳体密封电芯，随后通过设置在电池壳体上的注液口往电池壳体里注入1mol/L的电解液，电解液的溶质为LiBF4，溶剂为碳酸二乙酯，然后密封注液口，得到锂离子电池。

实施例8

锂离子电池的制备

（1）锂离子电池正极片的制备：实施例3中制备的锂离子电池正极片。

（2）锂离子电池负极片的制备：采用金属锂离子制备成负极片，尺寸与锂离子电池正极片相同。

（3）锂离子电池的组装：将锂离子电池正极片、隔膜及锂离子电池负极片按照顺序叠片组装成电芯，然后将电芯置于电池壳体里，再用电池壳体密封电芯，随后通过设置在电池壳体上的注液口往电池壳体里注入1mol/L的电解液，电解液的溶质为LiTFSI，溶剂为碳酸丙烯酯，然后密封注液口，得到锂离子电池。

实施例9

锂离子电池的制备

（1）锂离子电池正极片的制备：实施例4中制备的锂离子电池正极片。

（2）锂离子电池负极片的制备：采用金属锂离子制备成负极片，尺寸与锂离子电池正极片相同。

（3）锂离子电池的组装：将锂离子电池正极片、隔膜及锂离子电池负极片按照顺序叠片组装成电芯，然后将电芯置于电池壳体里，再用电池壳体密封电芯，随后通过设置在电池壳体上的注液口往电池壳体里注入1mol/L的电解液，电解液的溶质为LiFSI，溶剂为碳酸乙烯酯，然后密封注液口，得到锂离子电池。

实施例10

锂离子电池的制备

（1）锂离子电池正极片的制备：实施例5中制备的锂离子电池正极片。

（2）锂离子电池负极片的制备：采用金属锂离子制备成负极片，尺寸与锂离子电池正极片相同。

（3）锂离子电池的组装：将锂离子电池正极片、隔膜及锂离子电池负极片按照顺序叠片组装成电芯，然后将电芯置于电池壳体里，再用电池壳体密封电芯，随后通过设置在电池壳体上的注液口往电池壳体里注入1mol/L的电解液，电解液的溶质为LiBF₄，溶剂为乙腈，然后密封注液口，得到锂离子电池。

实施例11

锂离子电池的制备

（1）锂离子电池正极片的制备：实施例1中制备的锂离子电池正极片。

（2）锂离子电池负极片的制备：采用金属锂离子制备成负极片，尺寸与锂离子电池正极片相同。

（3）锂离子电池的组装：将锂离子电池正极片、隔膜及锂离子电池负极片按照顺序叠片组装成电芯，然后将电芯置于电池壳体里，再用电池壳体密封电芯，随后通过设置在电池壳体上的注液口往电池壳体里注入1mol/L的电解液，电解液的溶质为LiBF₄，溶剂为乙腈与碳酸乙烯酯的混合液，然后密封注液口，得到锂离子电池。

对比例

正极采用常规的制备方法，其它制备过程和材料与实施例（6）方法相同；

（1）锂离子电池正极片的制备：将Li₂C₆O₆材料与导电剂乙炔黑、粘结剂PVDF以质量比90:5:5的比例混合，得到正极活性浆料，将正极活性浆料涂覆在铝箔上，干燥24h后，压片得到锂离子电池正极片。

（2）锂离子电池负极片的制备：采用金属锂离子制备成负极片，尺寸与锂离子电池正极片相同。

（3）锂离子电池的组装：将锂离子电池正极片、隔膜及锂离子电池负极片按照顺序叠片组装成电芯，然后将电芯置于电池壳体里，再用电池壳体密封电芯，随后通过设置在电池壳体上的注液口往电池壳体里注入1mol/L的电解液，电解液的溶质为LiPF₆，溶剂为碳酸二甲酯，然后密封注液口，得到锂离子电池。

图3为本实施例制备的锂离子电池与传统的含有Li₂C₆O₆的正极片的锂离子电池循环寿命的测试对比图，从图中可以得知，在循环50次后，本实施例制备的锂离子电池的容量为400mAh/g左右，容量衰减为11%，而传统的锂离子电池的比容量只有260mAh/g左右，容量衰减为46%，这表明本实施例制备的锂离子电池具有更高的容量。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种锂离子电池正极片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

按照固液比为（0.1g~2g）:100mL，将碳材料在由浓硝酸和浓硫酸组成混合酸中50℃~80℃回流反应0.5小时~2小时，得到羧基化的碳材料；

按照固液比为（0.1g~2g）:100mL，将所述羧基化的碳材料在二氯亚酚中50℃~80℃回流反应5小时~15小时，得到酰氯化的碳材料；

按照固液比为(0.1g~1g）:100mL:200mL，将所述酰氯化的碳材料与乙二胺在无水甲苯中50℃~80℃回流反应24小时~48小时，得到酰胺化的碳材料；

将所述酰胺化的碳材料溶解于水中形成分散液；及

先将集流体在所述分散液中浸泡30分钟~60分钟，然后将所述集流体于所述分散液和Li₂C₆O₆溶液中交替浸泡，干燥，得到锂离子电池正极片。

2.根据权利要求1所述的锂离子电池正极片的制备方法，其特征在于，所述碳材料为石墨烯、碳纳米管或活性炭纤维。

3.根据权利要求1所述的锂离子电池正极片的制备方法，其特征在于，将所述羧基化的碳材料在所述二氯亚酚中回流反应之前还包括对所述羧基化的碳材料进行水洗、过滤及干燥的步骤。

4.根据权利要求1所述的锂离子电池正极片的制备方法，其特征在于，将所述酰胺化的碳材料溶解于水中之前还包括对所述酰胺化的碳材料进行冷却、乙醇清洗、水洗及真空干燥的步骤。

5.根据权利要求1所述的锂离子电池正极片的制备方法，其特征在于，所述分散液的浓度为0.2mg/mL~0.8mg/mL；所述Li₂C₆O₆溶液的浓度为5mg/mL~20mg/mL。

6.根据权利要求1中所述的锂离子电池正极片的制备方法，其特征在于，将所述集流体于所述分散液和所述溶液中交替浸泡时，每次浸泡1分钟~10分钟，且每次浸泡后进行干燥，浸泡次数为5次~10次。

7.根据权利要求1或6所述的锂离子电池正极片的制备方法，其特征在于，所述集流体为铝箔、镍网、钛箔或钢箔。

8.一种按照权利要求1~7任意一项所述的锂离子电池正极片的制备方法制备得到的锂离子电池正极片。

9.一种锂离子电池的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

按照权利要求1~7任意一项所述的锂离子电池正极片的制备方法得到锂离子电池正极片；

制备锂离子电池负极片；及

将所述锂离子电池正极片、隔膜及锂离子电池负极片按顺序叠片组装成电芯，然后将所述电芯置于电池壳体里，并往所述电池壳体里注入电解液，密封所述电池壳体，得到锂离子电池。

10.根据权利要求9所述的锂离子电池的制备方法，其特征在于，所述锂离子电池负极片为金属锂片。

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