【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电池材料和电池，尤其涉及锂离子导体聚合物复合正极及其制备方法。
技术介绍
1、即将到来的智能能源时代，包括柔性/可穿戴电子学、电动汽车和电网规模储能的广泛普及，促使人们对具有电化学寿命的高能量密度电池的不懈追求。固态锂金属电池由于其优异的性能，最近引起了相当大的关注，作为后锂离子电池的高能量密度和安全性有前途的候选者。
2、电池的能量密度由电极材料的比容量与工作电压的乘积决定。实现高能量密度固态电池的最有效方法是使用高电压正极。通常，聚合物固态电解质与电极界面接触好、易于加工，但是其电压工作窗口在4v左右，在高电压的情况下，容易发生分解且与正极发生副反应。虽然现有技术有报道通过对正极材料表面包覆快离子导体材料，可以减少电极与固态电解质界面的副反应，来提升电池的倍率性能。然而这种方法不利于电极与电解质界面的接触，而且不利于获得高致密性的正极，无法为锂离子的传输提供有效的传输通道。因此，亟需研制出一种能有效保证高电压正极与固态电解质界面稳定性的方法。
技术实现思路
1、本申请提供了锂离子导体聚合物复合正极及其制备方法，通过锂离子导体聚合物包覆基体正极材料，以解决现有高电压正极与固态电解质界面稳定性较差的技术问题。
2、第一方面，本申请提供了一种锂离子导体聚合物复合正极材料，用于含固态电解质的锂离子电池，所述复合正极材料包括基体正极材料和包裹于所述基体正极材料表面的锂离子导体聚合物。
3、可选的，所述锂离子导体聚合物包括：锂化磺酸基聚合物、锂
4、可选的，所述锂化磺酸基聚合物包括锂化全氟磺酸基聚合物。
5、可选的，所述复合正极材料中所述锂离子导体聚合物的质量分数为0.5％～5％；和/或，所述基体正极材料包括镍钴锰三元正极材料、钴酸锂正极材料中的至少一种。
6、第二方面，本申请提供了一种第一方面中任意一项实施例所述的复合正极材料的制备方法，所述方法包括：
7、将锂源加入至磺酸基聚合物或羧酸基聚合物水溶液，后进行搅拌、固液分离以及干燥，得到锂离子导体聚合物；
8、将所述锂离子导体聚合物加入至溶剂，得到锂离子导体聚合物溶液；
9、将分散后的基体正极材料加入至锂离子导体聚合物溶液，后进行搅拌、固液分离以及干燥，得到复合正极材料。
10、可选的，所述磺酸基聚合物中磺酸基或羧酸基聚合物中羧酸基与锂源中锂元素的摩尔比为1：(0.5～2)，所述锂源包括氢氧化锂、碳酸锂中的至少一种，所述溶剂包括：n,n-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜以及n-甲基吡咯烷酮中的至少一种。
11、第三方面，本申请提供了一种锂离子导体聚合物复合正极极片，所述复合正极极片包括第一方面中任意一项实施例所述的复合正极材料。
12、第四方面，本申请提供了一种第三方面中实施例所述的复合正极极片的制备方法，所述方法包括：
13、将所述复合正极材料、导电剂、粘结剂在溶剂中进行混合，得到电极浆料；
14、将所述电极浆料涂敷在铝箔集流体上，后进行干燥以及热压，并根据锂离子导体聚合物的熔点控制所述热压的工艺参数，得到复合正极极片。
15、可选的，所述工艺参数包括：热压压力、热压温度以及热压时间；其中，所述热压压力为8mpa～12mpa，所述热压温度为120℃～150℃，所述热压时间为3min～10min。
16、第五方面，本申请提供了一种固态锂离子电池，所述固态锂离子电池包括：第三方面实施例中所述的复合正极极片、锂片和固态聚合物电解质。
17、本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
18、本申请通过将锂离子导体聚合物包覆在基体正极材料，避免了正极与聚合物电解质直接接触，即使在高电压下工作，正极/电解质界面仍具有较高的稳定性。此外，锂离子聚合物的包覆还促进了锂离子在正极中的快速传导，有利于获得具有更好比容量、循环稳定性、倍率放电等性能的固态电池。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种锂离子导体聚合物复合正极材料，用于含固态电解质的锂离子电池，其特征在于，所述复合正极材料包括基体正极材料和包裹于所述基体正极材料表面的锂离子导体聚合物。
2.根据权利要求1所述的复合正极材料，其特征在于，所述锂离子导体聚合物包括：锂化磺酸基聚合物、锂化羧酸基聚合物中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的复合正极材料，其特征在于，所述锂化磺酸基聚合物包括锂化全氟磺酸基聚合物。
4.根据权利要求1所述的复合正极材料，其特征在于，所述复合正极材料中所述锂离子导体聚合物的质量分数为0.5％～5％；和/或，所述基体正极材料包括镍钴锰三元正极材料、钴酸锂正极材料中的至少一种。
5.一种权利要求1-4中任意一项所述的复合正极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述磺酸基聚合物中磺酸基或羧酸基聚合物中羧酸基与锂源中锂元素的摩尔比为1：(0.5～2)，所述锂源包括氢氧化锂、碳酸锂中的至少一种，所述溶剂包括：N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜以及N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。
<...【技术特征摘要】
1.一种锂离子导体聚合物复合正极材料，用于含固态电解质的锂离子电池，其特征在于，所述复合正极材料包括基体正极材料和包裹于所述基体正极材料表面的锂离子导体聚合物。
2.根据权利要求1所述的复合正极材料，其特征在于，所述锂离子导体聚合物包括：锂化磺酸基聚合物、锂化羧酸基聚合物中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的复合正极材料，其特征在于，所述锂化磺酸基聚合物包括锂化全氟磺酸基聚合物。
4.根据权利要求1所述的复合正极材料，其特征在于，所述复合正极材料中所述锂离子导体聚合物的质量分数为0.5％～5％；和/或，所述基体正极材料包括镍钴锰三元正极材料、钴酸锂正极材料中的至少一种。
5.一种权利要求1-4中任意一项所述的复合正极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。