梯度型低迂曲度电极及其制备方法和电池技术

本发明专利技术提供一种梯度型低迂曲度电极及其制备方法和电池。本发明专利技术低迂曲度电极通过混浆、抽滤、相转化等工艺处理，可以实现电极活性化物质、导电剂与电极孔隙孔径整体上呈梯度分布，且形成孔道的迂曲度为1～1.2。将本发明专利技术梯度型低迂曲度电极应用于电池体系时，整体上可以有效解决极片开裂问题，可以提高活性物质利用率，高效地发挥出电极活性材料的容量，缩短锂离子的传输路径，改善极化效果，提升厚电极的倍率性能，使得厚电极兼具高能量密度和高功率密度。率密度。率密度。

【技术实现步骤摘要】
梯度型低迂曲度电极及其制备方法和电池


[0001]本专利技术涉及电池
，具体涉及一种梯度型低迂曲度电极及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]在电池体系中，提升电池能量密度最主要的策略有开发高比容量的电极材料、采用高电压正极材料以及提升电极的厚度。提升电极的厚度相对于其他两种方法更具有普适性，可以应用到大多数的正负极材料和电池体系中。但是，单纯增加电极厚度会容易引发极片开裂、极片脱离集流体和极化等电极劣化行为。
[0003]目前，锂离子电池在厚电极制备时面临极片开裂等物理方面的挑战以及倍率性能差、循环稳定性差等电化学方面的挑战。其中，物理方面的挑战主要是由于热干燥过程中极片上层溶剂先挥发从而先得到稳定的形状，下层溶剂挥发时对极片上层造成破坏，导致极片出现开裂问题。电化学方面的挑战主要原因是：电极厚度的增加一方面使电子与离子的传输路径变长，导致电子和离子的传输受阻，另一方面使锂离子的传输速率低于电化学反应速率导致电池浓差极化增大。这导致传统厚电极在提升电池能量密度时牺牲了功率密度。
[0004]因此，亟需开发一种综合性能本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种梯度型低迂曲度电极，其特征在于，所述电极活性物质、导电剂整体上呈梯度分布，所述电极具有孔径呈梯度分布的直通或者类直通的孔道，所述孔道的迂曲度为1～1.2。2.权利要求1所述的梯度型低迂曲度电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：制备含电极活性物质、粘结剂、导电剂、碳纤维和有机溶剂的料浆；将所述料浆置于砂芯漏斗中进行抽滤，得电极活性物质、导电剂呈梯度分布的粗电极片；将所述粗电极片置于水中进行相转化，得孔道孔径、电极活性物质和导电剂呈梯度分布的低曲折度电极；将所述低曲折度电极进行烘干，辊压，即得梯度型低迂曲度电极片。3.根据权利要求2所述的梯度型低迂曲度电极的制备方法，其特征在于，电极活性物质、粘结剂、导电剂、碳纤维的质量比为(60～99):(1～10):(1
‑
20):(1～10)。4.根据权利要求3所述的梯度型低迂曲度电极的制备方法，其特征在于，电极活性物质、粘结剂、导电剂、碳纤维...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢佳，何仁杰，覃明盛，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：