一种氧化钨修饰正极片制造技术

本实用新型专利技术提供一种氧化钨修饰正极片，该正极片由导电基底、氧化钨、导电聚合物和硫组成，不含有外加的导电剂和粘结剂。该氧化钨修饰正极片导电性好、能量密度高，价廉环保。

【技术实现步骤摘要】
一种氧化销修饰正极片
本技术属于电池和新能源领域，具体涉及一种用于铝电池的氧化钨修饰正极片。
技术介绍
随着移动通讯设备、电动汽车的日益更新，迫切需求与之相配套的储能体系。铝的理论体积比容量为8050mAh/cm3，地壳储量高，化学活泼性稳定，是理想的负极材料；硫的理论体积比容量为3467mAh/cm3，价格低廉，是已知能量密度最高的正极材料之一。但是，单质硫的导电性差，其电化学活性不能得到充分发挥，同时，放电过程中产生的多聚硫化物易溶解于电解液中造成硫活性物质的流失。因此，人们通常把单质硫和导电聚合物复合，提高正极材料的导电性；导电聚合物在充放电过程中易发生体积膨胀，影响正极的稳定性。
技术实现思路
(—)技术目的 针对上述问题和不足，本技术的目的在于一种氧化钨修饰正极片，该正极片活性材料层由氧化钨、导电聚合物及单质硫组成，导电聚合物沉积于氧化钨球腔内底部，单质硫附着于氧化钨球腔内。该正极片能量密度高，循环性能好，倍率性高。 (二)技术方案 为实现上述技术目的，本技术提供如下技术方案: 一种氧化钨修饰正极片，包括导电基底、氧化钨、导电聚合物及单质硫，其特征在于，氧化钨沉积于导电基底底部和外表面，形成中空定向排列的氧化钨球腔，导电聚合物沉积在腔体内底部，单质硫附着在腔体内部。 方案所述的氧化钨修饰正极片，其特征在于，氧化钨以微球腔形态在导电基底上定向排列。 方案所述的氧化钨修饰正极片，其特征在于，导电聚合物为聚苯胺、聚吡咯、聚乙炔、聚噻吩、聚苯撑、聚苯撑乙烯及它们的衍生物。 方案所述的正极片制备方法如下:将上述制备的氧化钨修饰正极片烘干碾压至 0.33毫米裁成40mm宽X 15mm长的极片。 (三)有益效果 (I)本技术中的氧化钨有序排列在导电基底上，形成中空的氧化钨微米腔，其有序排列形成的球腔可以负载大量的硫活性物质并抑制多聚硫化物的溶解及穿梭效应的发生，避免对正极造成腐蚀；同时，氧化钨具有刚性，能够弥补充放电过程中由于体积膨胀造成的正极不稳定性。 (2)本技术在氧化钨球腔底部和外表面聚合导电聚合物后，可以改善正极的导电性，同时导电聚合物能够作为电活性物质补充正极的容量。 (四)【附图说明】 图1为氧化钨修饰正极片结构切面示意图。图2为氧化钨修饰正极片活性材料层俯视结构示意图。 I—导电基底，2—活性材料层，3—氧化鹤，4—导电聚合物，5—硫，6—中空腔体。 (五) 【具体实施方式】 以下将结合实施例对本技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本技术的目的、特征和效果。下面的实施例描述了本技术的几种实施方式，它们仅是说明性的，而非限制性的。 参见附图1，本实施例复合正极片包括导电基底I和活性材料层2，其中活性材料层2沉积于导电基底I上表面。参见附图2，本实施例复合正极片活性材料层中氧化钨3定向沉积在导电基底I上，形成定向排列的中空腔体6，导电聚合物4沉积于中空腔体6内底部和外表面，硫5附着在中空腔体6内。 实施例1: [0021 ] (I)氧化钨微米球腔的制备:将等体积的聚苯乙烯溶液和乙醇溶液混合均匀，将此混合液缓慢注于水面上，形成较大面积规则排列的聚苯乙烯球单层，转移到用去离子水超声洗涤干净的导电基底上，室温晾干，即得单层聚苯乙烯球模板；用硝酸调节25mmol钨酸钠和0.075%过氧化氢的混合溶液制成pH=l.4的电解液，以上述制得的修饰有聚苯乙烯球模板的导电基体为工作电极，在-0.45V电压下电解5min后，用甲苯溶解除去聚苯乙烯球模板，即得反向规整排列氧化钨微米球腔。 (2)沉积聚苯胺:利用电化学沉积法在上述氧化钨微米球腔底部及外表面聚合导电聚苯胺层。 (3)复合硫:将上述制得的氧化鹤微米球腔聚苯胺层和单质硫按质量比1:8放入聚四氟乙烯反应釜中接着持续通入氮气30min排出反应器中的空气；在流动氩气气氛下把氧化钨微米球腔聚苯胺层和单质硫混合物加热到250°C左右，使硫充分熔化并扩散到氧化钨微米球腔内部，自然冷却，得到氧化钨修饰的正极。 (4)正极片的制备:将上述氧化钨修饰正极片干燥，碾压至0.33毫米裁成40mm宽X 15mm长的极片。 实施例2: (I)沉积聚吡咯:利用电化学沉积法在上述氧化钨微米球腔内底部聚合导电聚吡略层。 (2)其他同实施例1。 实施例3: (I)复合硫:配制0.5g/mL Na2S2O3溶液，然后逐滴加入5mL质量分数10%的稀HCl，边滴加边搅拌，得到硫溶胶；向硫溶胶中加入1/5质量的氧化钨微米球腔聚苯胺层极片，搅拌均匀，浸渍30min，干燥得氧化钨修饰正极片。 (2)其他同实施例1。 实施例4: 电池测试:对所制得的正极片、铝负极及隔膜卷绕成电池进行充放电循环测试，以IC充电至2.2V，0.5C放电，放电截止电压为1.2V，测试结果如下所示: (I)实施例1正极片所制电池，开路电压1.82V，首次放电容量687mAh，循环50次后，容量衰减率为35.2%。 (2)实施例2正极片所制电池，开路电压1.85V，首次放电容量686mAh，循环50次后，容量衰减率为34.7%。 (3)实施例3正极片所制电池，开路电压1.83V，首次放电容量682mAh，循环50次后，容量衰减率为35.6%。 尽管已经参照实施方案对本技术进行了详细的描述，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离所附权利要求书及其等价物所述的本技术的构思和范围的情况下，可以对其做出各种修改和替换。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氧化钨修饰正极片，包括导电基底、氧化钨、导电聚合物及单质硫，其特征在于，氧化钨沉积于导电基底底部，形成中空定向排列的氧化钨球腔，导电聚合物沉积在腔体内底部和外表面，单质硫附着在腔体内。

【技术特征摘要】
1.一种氧化钨修饰正极片，包括导电基底、氧化钨、导电聚合物及单质硫，其特征在于，氧化钨沉积于导电基底底部，形成中空定向排列的氧化钨球腔，导电聚合物沉积在腔体内底部...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵宇光，汪清，
申请(专利权)人：南京中储新能源有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32