一种具有空间导电网络结构的正极及电池制造技术

技术编号:40193764 阅读:15 留言:0更新日期:2024-01-26 23:56
本发明专利技术提供一种具有空间导电网络结构的正极及其基体体系和电池,其中正极包括粘结剂、导电剂和正极活性材料,所述正极活性材料为过渡金属硫化物,所述粘结剂包括聚丙烯腈和葡萄糖,所述葡萄糖相对于聚丙烯腈的质量比为40%‑70%。本发明专利技术通过聚丙烯腈的高分子交联构成了对正极活性材料有效的束缚网络,小分子葡萄糖分散其中进行缓冲的桥接,同时导电剂跨区域穿插,有效抑制了正极体积膨胀,提高了锂离子电池的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池材料,具体涉及一种具有空间导电网络结构的正极以及应用该正极的电池。


技术介绍

1、目前,锂离子电池是商用电池中能量密度最高的电池,被广泛应用与各种小型电子产品以及电动汽车等。近年来,快速发展的电动汽车和储能行业对锂离子电池寿命和倍率提出了更高的要求。

2、粘结剂是锂离子电池的重要组成部分,其用量虽然很少,但在锂离子电池中起着至关重要的作用。粘结剂可以将活性物质和导电剂与集流体粘结在一起,减少在电极材料脱嵌锂过程中的体积变化对极片带来的不利影响,稳定极片的内部结构。

3、目前锂离子电池主要应用的粘结剂是有机溶剂型粘结剂聚偏氟乙烯(pvdf),pvdf的溶剂n-甲基吡咯烷酮(nmp)易挥发、毒性大,污染环境。与有机溶剂型粘结剂相比,水系粘结剂无溶剂释放,具有成本低,不燃,使用安全等特点,成为锂离子电池粘结剂的重要发展方向。

4、目前以fes2基为代表的过渡金属硫化物种类多,有较高的能量密度和理论比容量,并且含量丰富,许多矿产都以硫化物的形式存在,使得其价格低廉,是作为高能量密度锂二次电池正极的理想材料。其中本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有空间导电网络结构的正极,包括粘结剂、导电剂和正极活性材料,所述粘结剂包括聚丙烯腈和葡萄糖,所述葡萄糖相对于聚丙烯腈的质量比为40%-70%。

2.根据权利要求1所述的具有空间导电网络结构的正极,其特征在于,所述导电剂相对于粘结剂的质量比为80%-120%。

3.根据权利要求1所述的具有空间导电网络结构的正极,其特征在于,所述导电剂包括碳纳米管、石墨烯、碳纳米线、炭黑中的一种或多种;

4.根据权利要求1所述的具有空间导电网络结构的正极,其特征在于,所述正极活性材料在正极材料总质量中的质量占比为70%-95%,优选为80%-90%。

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【技术特征摘要】

1.一种具有空间导电网络结构的正极,包括粘结剂、导电剂和正极活性材料,所述粘结剂包括聚丙烯腈和葡萄糖,所述葡萄糖相对于聚丙烯腈的质量比为40%-70%。

2.根据权利要求1所述的具有空间导电网络结构的正极,其特征在于,所述导电剂相对于粘结剂的质量比为80%-120%。

3.根据权利要求1所述的具有空间导电网络结构的正极,其特征在于,所述导电剂包括碳纳米管、石墨烯、碳纳米线、炭黑中的一种或多种;

4.根据权利要求1所述的具有空间导电网络结构的正极,其特征在于,所述正极活性材料在正极材料总质量中的质量占比为70%-95%,优选为80%-90%。

5.权利要求1-4任一项所述具有空间导电网络结构的正极的制备方法,包括下述步骤:将聚丙烯腈充分溶于水中,然后加入导电剂进行充分搅拌分散,然后加入正极活性材料进行充分搅拌分散,最后加入葡萄糖进行充分搅拌分散,将所得到的浆料涂覆在正极集流体上,经常规烘干和冲片称片,再进行真空烘干即得。...

【专利技术属性】
技术研发人员:李振东请求不公布姓名胡川胡志伟
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:

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