一种电极的制备方法及制得的电极和应用技术

本发明专利技术公开了一种电极的制备方法及制得的电极和应用，该制备方法为配制20℃下粘度≤1000mPa.s的浆料；将浆料通过雾化器雾化并喷涂于基板上，控制雾化器的喷口直径为1～20mm，控制浆料通过雾化器的流量为10～200mL/min；对喷涂有浆料的基板进行加热干燥以制得电极，其中，控制加热干燥的温度为25～150℃。本发明专利技术的方法所制备的电极具有面密度高，粘结性好，无掉粉裂纹，电极密度可控，导电性能好，柔韧性好，机械性能好等特点，适用于锂离子电池、超级电容器等电化学器件，尤其适用于电极材料比表面积高、孔容积大、湿法涂布难的电极系统，如：锂离子电池、超级电容器、锂硫电池等。

【技术实现步骤摘要】
一种电极的制备方法及制得的电极和应用
本专利技术属于电化学领域，具体涉及一种电极的制备方法及制得的电极和应用。
技术介绍
电极是锂离子电池、超级电容器等电化学储能器件中最基本的组成部分，电极上活性物质的面密度、孔隙率、导电率、柔韧性等性能指标决定了储能器件的能量密度、功率特性、循环寿命等关键电化学性能。迄今为止，商品化的电极主要是通过涂布工艺制备的，为此，需要将活性物质、导电剂、粘结剂等材料通过高速搅拌分散在溶剂中，再通过涂布工艺，将这些浆料均匀地涂布在导电集流体表面，形成厚度均匀、面密度均匀的电极。但是，传统涂布工艺制备的电极片，由于浆料自重，在烘干过程中会发生沉降、物相分离等问题，同时由于浆料粘度有限，难以形成较厚的涂布层，因此难以获得高面密度的电极，而具有高的面密度能够有效提高活性物质与惰性的集流体的质量比，从而提高能量密度。这些都是在工艺与电极结构上限制电化学储能器件能量密度提高的瓶颈。另外，在湿法刮涂和湿法转移涂布的体系中，浆料中的粘结剂是溶于溶剂中的，在干燥过程中随着溶剂的挥发，粘结剂会随着溶剂收缩到电极材料内部，造成粘结剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电极的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：/n(1)配制20℃下粘度≤1000mPa.s的浆料；/n(2)将所述的浆料通过雾化器雾化并喷涂于基板上，控制所述的雾化器的喷口直径为1～20mm，控制所述的浆料通过所述的雾化器的流量为10～200mL/min；/n(3)对喷涂有所述的浆料的基板进行加热干燥以制得所述的电极，其中，控制所述的加热干燥的温度为25～150℃。/n

【技术特征摘要】
1.一种电极的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)配制20℃下粘度≤1000mPa.s的浆料；
(2)将所述的浆料通过雾化器雾化并喷涂于基板上，控制所述的雾化器的喷口直径为1～20mm，控制所述的浆料通过所述的雾化器的流量为10～200mL/min；
(3)对喷涂有所述的浆料的基板进行加热干燥以制得所述的电极，其中，控制所述的加热干燥的温度为25～150℃。


2.根据权利要求1所述的电极的制备方法，其特征在于：所述的浆料在20℃下的粘度为10～100mPa.s。


3.根据权利要求1所述的电极的制备方法，其特征在于：所述的浆料的固含量为1％～60％。


4.根据权利要求3所述的电极的制备方法，其特征在于：所述的浆料的固含量为1％～40％。


5.根据权利要求1所述的电极的制备方法，其特征在于：所述的浆料包括粘结剂，其中，所述的粘结剂的质量占所述的浆料中固体物质总质量的1％～20％。


6.根据权利要求5所述的电极的制备方法，其特征在于：所述的粘结剂的质量占所述的浆料中固体物质总质量的10％及以下。


7.根据权利要求1所述的电极的制备方法，其特征在于：所述的浆料还包括电极活性材料或功能性涂层材料，其中，所述的电极活性材料为活性碳、碳管、硫、硫碳复合材料、三元材料、磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂中的一种或几种，所述的功能性涂层材料为Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3、Li7La3Zr2O12、聚氧化乙烯、Li3N、SiO2、ZrO2、Al2O3、石墨烯、碳管、PMMA、PEDOT中的一种或几种。


8.根据权利要求1所述的电极的制备方法，其特征在于：所述的浆料还包括电极活性材料或功能性涂层材料，所述的电极活性材料或功能性涂层材料的质量占所述的浆料中固体物质总质量的70％以上。


9.根据权利要求1所述的电极的制备方法，其特征在于：所述的浆料还包括溶剂，所述的溶剂为有机溶剂或水，当所述的溶剂为有机溶剂时，所述的粘结剂为聚偏氟乙烯、LA系列水性粘结剂、P...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海洋，孙一平，葛军，曹相斌，沈炎宾，卢威，陈立桅，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32