一种多孔电极及其制备方法和锂电池技术

本发明专利技术涉及一种多孔电极及其制备方法和锂电池。所述制备方法包括在用以制备电极的电极材料浆料中加入造孔剂，制备成电极片；将电极片浸泡在含有硼基阴离子受体化合物BBARS的溶液中,通过BBARS与造孔剂的阴离子结合使造孔剂发生阴阳离子解离，使造孔剂溶解在溶液中，在原有位置留下微孔；将电极从溶液中取出，真空干燥即得到多孔电极；或者，在制备电极的电极材料浆料中加入造孔剂，制备成电极片；将电极片组装到电池中，并向电池中注入含有硼基阴离子受体化合物BBARS的溶液中,通过BBARS与造孔剂的阴离子结合使造孔剂发生阴阳离子解离，使造孔剂溶解在溶液中，在原有位置留下微孔；对电池进行真空干燥，即得到多孔电极。即得到多孔电极。即得到多孔电极。

【技术实现步骤摘要】
一种多孔电极及其制备方法和锂电池


[0001]本专利技术涉及材料
，尤其涉及一种多孔电极及其制备方法和锂电池。

技术介绍

[0002]锂离子电池(LIBs)具有高能量密度和可再充电的特性，在目前的纯电动或混合电动汽车中，已经成为最具吸引力的动力来源。充电速度慢、续航里程短，是当前制约电动汽车发展的主要因素之一。
[0003]动力电池能量密度的持续提升，使得电动汽车的续航里程持续提升，目前主流车型续航里程普遍超过400km，高端车型达到500km，甚至部分车型达到600km以上，已经能够基本解决电动汽车的里程焦虑。但是目前由于电池的倍率性能及充电设施还不够完善，因此电动汽车对于倍率的需求普遍较高。
[0004]目前针对电池的倍率问题，一般采取以下几种解决方式：1)降低极片的厚度，减小锂离子的传输路径，提高倍率性能；2)使用倍率性材料体系，比如负极使用膨胀石墨、钛酸锂、无定型碳，正极使用多晶材料、降低材料粒径等；3)电池设计优化，比如极耳的宽度、位置、数量等；4)电解质优化，通过优化电解液的粘度、电导率、降低电解液与材料的界面阻抗等；5)换电技术。
[0005]但是以上方式，各有不足之处。例如：降低极片厚度会导致能量密度降低续航里程缩短；采用钛酸锂负极的电池能量密度偏低；采用膨胀石墨成本高，不易规模化；换电存在各种车型不统一的问题，等等。
[0006]因此，业内亟待提出一种能够提高电池的倍率性能，同时满足其他性能需求且易于规模化的一种解决方案。

技术实现思路

[0007]本专利技术实施例提供了一种多孔电极及其制备方法和锂电池。在不影响电池能量密度的同时，能够降低电池内阻，提升离子的迁移速率，提高电池的倍率性能，制备方法简便可行，易于规模化。
[0008]第一方面，本专利技术实施例提供了一种多孔电极的制备方法，包括：
[0009]在用以制备电极的电极材料浆料中加入造孔剂，制备成电极片；
[0010]将所述电极片浸泡在含有硼基阴离子受体化合物BBARS的溶液中,通过BBARS与造孔剂的阴离子结合使造孔剂发生阴阳离子解离，使造孔剂溶解在所述溶液中，在原有位置留下微孔；将所述电极从所述溶液中取出，真空干燥即得到所述多孔电极。
[0011]优选的，所述BBARS具体包括：全氟取代三苯基硼(TPFPB)、五氟苯硼草酸盐(PFPBO)、4,5,6,7
‑
四氟
‑2‑
(2,3,4,5,6
‑
五氟苯基)
‑
1,3,2
‑
苯并二氧硼烷(PFPTFBB)或硼酸三(六氟异丙基)酯(THFPB)中的任一种；
[0012]所述溶液的浓度为0.01mol/L
‑
1mol/L。
[0013]优选的，所述造孔剂包括：氯化锂、碳酸锂、溴化锂、氟化锂、碘化锂、碳化锂、氧化
锂、过氧化锂，氢化锂中的一种或几种混合；
[0014]所述造孔剂的颗粒尺寸为0.1nm
‑
100μm；
[0015]所述造孔剂占所述电极的比例为0.01wt％
‑
20wt％。
[0016]优选的，所述真空干燥的真空度为1
‑
1000Pa,温度为30℃
‑
280℃，时间为1
‑
48小时。
[0017]第二方面，本专利技术实施例提供了一种多孔电极的制备方法，包括：
[0018]在制备电极的电极材料浆料中加入造孔剂，制备成电极片；
[0019]将所述电极片组装到电池中，并向所述电池中注入含有硼基阴离子受体化合物BBARS的溶液中,通过BBARS与造孔剂的阴离子结合使造孔剂发生阴阳离子解离，使造孔剂溶解在所述溶液中，在原有位置留下微孔；
[0020]对所述电池进行真空干燥，即得到所述多孔电极。
[0021]优选的，所述BBARS具体包括：全氟取代三苯基硼(TPFPB)、五氟苯硼草酸盐(PFPBO)、4,5,6,7
‑
四氟
‑2‑
(2,3,4,5,6
‑
五氟苯基)
‑
1,3,2
‑
苯并二氧硼烷(PFPTFBB)或硼酸三(六氟异丙基)酯(THFPB)中的任一种；
[0022]所述溶液的浓度为0.01mol/L
‑
1mol/L。
[0023]优选的，所述造孔剂包括：氯化锂、碳酸锂、溴化锂、氟化锂、碘化锂、碳化锂、氧化锂、过氧化锂，氢化锂中的一种或几种混合；
[0024]所述造孔剂的颗粒尺寸为0.1nm
‑
100μm；
[0025]所述造孔剂占所述电极的比例为0.01wt％
‑
20wt％。
[0026]优选的，所述真空干燥的真空度为1
‑
1000Pa,温度为30℃
‑
280℃，时间为1
‑
48小时。
[0027]第三方面，本专利技术实施例提供了一种上述第一方面或第二方面的制备方法制备的多孔电极。
[0028]第四方面，本专利技术实施例提供了一种锂电池，包括上述第三方面所述的多孔电极。
[0029]本专利技术提出的多孔电极的制备方法，通过在电极制备过程中添加造孔剂，再以硼基阴离子受体溶剂与造孔剂的阴离子结合，使造孔剂发生阴阳离子解离，使造孔剂溶解在所述溶液中，在原有位置留下微孔，从而形成多孔电极，来有效降低电池内阻，提升离子的迁移速率，提高电池的倍率性能，且不影响电池能量密度。该制备方法简便可行，易于规模化。
附图说明
[0030]下面通过附图和实施例，对本专利技术实施例的技术方案做进一步详细描述。
[0031]图1为本专利技术实施例提供的一种多孔电极的制备方法流程图；
[0032]图2为本专利技术实施例提供的另一种多孔电极的制备方法流程图。
具体实施方式
[0033]下面通过附图和具体的实施例，对本专利技术进行进一步的说明，但应当理解为这些实施例仅仅是用于更详细说明之用，而不应理解为用以任何形式限制本专利技术，即并不意于限制本专利技术的保护范围。
[0034]本专利技术提出了多孔电极的制备方法，具体可以通过如下两种具体的方式实现。图1为本专利技术实施例提供的一种多孔电极的制备方法流程图；图2本专利技术实施例提供的另一种多孔电极的制备方法流程图。以下分别结合这两个流程图进行说明。
[0035]如图1所示，本专利技术的一种多孔电极的制备方法的主要步骤包括：
[0036]步骤110，在用以制备电极的电极材料浆料中加入造孔剂，制备成电极片；
[0037]步骤120，将电极片浸泡在含有BBARS的溶液中,通过BBARS与造孔剂的阴离子结合使造孔剂发生阴阳离子解离，使造孔剂溶解在溶液中，在原有位置留下微孔；
[0038]步骤130，将电极从溶液中取出，真空干燥即得到多孔电极。
[0039]如图2所示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多孔电极的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：在用以制备电极的电极材料浆料中加入造孔剂，制备成电极片；将所述电极片浸泡在含有硼基阴离子受体化合物BBARS的溶液中,通过BBARS与造孔剂的阴离子结合使造孔剂发生阴阳离子解离，使造孔剂溶解在所述溶液中，在原有位置留下微孔，将所述电极从所述溶液中取出，真空干燥即得到所述多孔电极。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述BBARS具体包括：全氟取代三苯基硼(TPFPB)、五氟苯硼草酸盐(PFPBO)、4,5,6,7
‑
四氟
‑2‑
(2,3,4,5,6
‑
五氟苯基)
‑
1,3,2
‑
苯并二氧硼烷(PFPTFBB)或硼酸三(六氟异丙基)酯(THFPB)中的任一种；所述溶液的浓度为0.01mol/L
‑
1mol/L。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述造孔剂包括：氯化锂、碳酸锂、溴化锂、氟化锂、碘化锂、碳化锂、氧化锂、过氧化锂，氢化锂中的一种或几种混合；所述造孔剂的颗粒尺寸为0.1nm
‑
100μm；所述造孔剂占所述电极的比例为0.01wt％
‑
20wt％所述微孔的尺寸为0.1nm
‑
100μm。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述真空干燥的真空度为1
‑
1000Pa,温度为30℃
‑
280℃，时间为1
‑
48小时。5.一种多孔电极的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：在制备电极的电极材料浆料中加入造孔剂，制备成电极片；将所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄建，李立飞，高田慧，
申请(专利权)人：天目湖先进储能技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：