System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种电极及其制备方法、半固态电池以及用电设备技术_技高网

一种电极及其制备方法、半固态电池以及用电设备技术

技术编号:40827734 阅读:6 留言:0更新日期:2024-04-01 14:49
本申请提供一种电极及其制备方法、半固态电池以及用电设备。该电极制备方法,包括:将活性材料与粘结剂混合,得第一浆料;将第一浆料涂在集流体表面形成多孔活性电极;将第一聚合物电解质、第一锂盐、有机溶剂、第一无机固态电解质、添加剂以及导电剂混合,得第二浆料;将第二浆料涂敷灌注到多孔活性电极中,得复合电极。本申请通过将与正负电极对应的第二浆料分别灌注到正负电极内部,降低了正负电极内部电解液的用量,从而降低了电解液与电极的副反应,改善了电池的安全性,此外通过将与正负极对应的添加剂与正极或负极表面直接接触,提高了正负极成膜的精确度。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电池领域,尤其涉及一种电极及其制备方法、半固态电池以及用电设备


技术介绍

1、锂离子电池由于具有高能量密度、长循环寿命、无记忆效应等优势而成为消费类电子电池与新能源汽车动力电池的首选,但现有锂离子电池由于含有大量的易燃有机溶剂,存在安全性差的问题。


技术实现思路

1、本专利技术目的:本申请提供一种电极的制备方法,提高了锂离子电池的安全性和循环稳定性,本申请还提供一种电极,具有较高的安全性与循环稳定性。

2、本申请第一方面提供一种电极的制备方法,包括:

3、将活性材料与粘结剂混合,得第一浆料;

4、将所述第一浆料涂在集流体表面形成多孔活性电极;

5、将第一聚合物电解质、第一锂盐、有机溶剂、第一无机固态电解质、添加剂以及导电剂混合,得第二浆料;

6、将所述第二浆料涂敷灌注到所述多孔活性电极中,得复合电极。

7、在一些实施方式中,所述第一聚合物电解质、所述第一锂盐、所述有机溶剂、所述第一无机固态电解质、所述添加剂、所述导电剂的质量比为20~60:2~20:20~40:2~20:0.5~10:1~10。

8、在一些实施方式中,所述活性材料与所述粘结剂的质量比为97~99.5:0.5~3。

9、在一些实施方式中,所述活性材料为正极活性材料,所述正极活性材料选自镍锰酸锂三元、磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、磷酸铁锰锂、镍锰酸锂、富锂锰基中的至少一种。

10、在一些实施方式中,所述第一聚合物电解质选自聚环氧乙烷、聚碳酸乙烯酯、聚碳酸丙烯酯、聚偏氟乙烯六氟丙烯、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚乙烯基吡络烷酮、聚二甲基硅氧烷中的至少一种。

11、在一些实施方式中,所述第一锂盐选自六氟磷酸锂、高氯酸锂、双氟磺酰基亚胺锂、双三氟甲基磺酸亚酰胺锂、二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂、四氟硼酸锂中的至少一种。

12、在一些实施方式中,所述有机溶剂选自碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙酸乙酯、丙酸甲酯、丙酸丙酯中的至少一种。

13、在一些实施方式中,所述第一无机固态电解质选自磷酸钛铝锂、磷酸锗铝锂、锂镧锆氧、锂镧钛氧中至少的一种。

14、在一些实施方式中,所述添加剂为正极添加剂,所述正极添加剂选自亚硫酸丙稀酯、1,3-丙磺酸内酯、1,3-丙烯磺酸内酯、磷酸三丙炔酯、二草酸硼酸锂、二氟草酸硼酸锂、二氟磷酸锂、三甲基硅烷硼酸酯、三(五氟苯基)硼烷、环己基苯中的至少一种。

15、在一些实施方式中,所述导电剂选自炭黑、科琴黑、碳管、碳纤维、石墨烯、导电石墨中的至少一种。

16、在一些实施方式中,所述活性材料为负极活性材料,所述负极活性材料选自人造石墨、天然石墨、软碳、硬碳、纳米硅、纳米锡、硅碳、硅氧、锡碳、锡氧中的至少一种。

17、在一些实施方式中,所述添加剂为负极添加剂,所述负极添加剂选自碳酸亚乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、双氟磺酰亚胺锂、硫酸乙烯酯、硫酸亚乙酯中的至少一种。

18、在一些实施方式中,在将所述第二浆料涂敷灌注到所述多孔活性电极中,得复合电极之后,还包括:

19、将第二聚合物电解质、第二锂盐以及第二无机固态电解质混合,得第三浆料;

20、将所述第三浆料涂敷在所述复合电极表面,形成电解质层。

21、在一些实施方式中,所述第二聚合物电解质、所述第二锂盐、所述第二无机固态电解质的质量比为5~50:5~30:20~90。

22、在一些实施方式中,所述电解质层的厚度为3~10μm。

23、在一些实施方式中,所述第二聚合物电解质选自聚环氧乙烷、聚碳酸乙烯酯、聚碳酸丙烯酯、聚偏氟乙烯六氟丙烯、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚乙烯基吡络烷酮、聚二甲基硅氧烷中的至少一种。

24、在一些实施方式中,所述第二锂盐选自六氟磷酸锂、高氯酸锂、双氟磺酰基亚胺锂、双三氟甲基磺酸亚酰胺锂、二氟草酸硼酸锂、二草酸硼酸锂、四氟硼酸锂中的至少一种。

25、在一些实施方式中,所述第二无机固态电解质选自磷酸钛铝锂、磷酸锗铝锂、锂镧锆氧、锂镧钛氧中至少的一种。

26、本申请的第二方面提供一种电极,采用如前所述的电极的制备方法所制备的电极。

27、本申请的第三方面提供一种半固态电池,包括采用如前所述的电极的制备方法所制备的电极;或者,包括如前所述的电极。

28、本申请的第四方面提供一种用电设备,包括如前所述的半固态电池。

29、本申请提供一种电极的制备方法,包括:将活性材料与粘结剂混合,得第一浆料;将第一浆料涂在集流体表面形成多孔活性电极;将第一聚合物电解质、第一锂盐、有机溶剂、第一无机固态电解质、添加剂以及导电剂混合,得第二浆料;将第二浆料涂敷灌注到多孔活性电极中,得复合电极。本申请通过将正负电极对应的第二浆料分别灌注到正负电极内部,降低了正负电极内部电解液的用量,从而降低了电解液与电极的副反应,改善了电池的安全性,此外通过将与正负极对应的添加剂与正极或负极表面直接接触,提高了正负极成膜的精确度。

30、本申请提供一种电极,通过将正负电极对应的第二浆料分别灌注到正负电极内部,降低了正负电极内部电解液的用量,从而降低了电解液与电极的副反应,改善了电池的安全性,此外通过将与正负极对应的添加剂与正极或负极表面直接接触,提高了正负极成膜的精确度。

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:

2.根据权利要求1所述的电极的制备方法,其特征在于,所述第一聚合物电解质、所述第一锂盐、所述有机溶剂、所述第一无机固态电解质、所述添加剂、所述导电剂的质量比为20~60:2~20:20~40:2~20:0.5~10:1~10;和/或,

3.根据权利要求1所述的电极的制备方法,其特征在于,所述活性材料为正极活性材料,所述正极活性材料选自镍锰酸锂三元、磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、磷酸铁锰锂、镍锰酸锂、富锂锰基中的至少一种;和/或,

4.根据权利要求1所述的电极的制备方法,其特征在于,所述活性材料为负极活性材料,所述负极活性材料选自人造石墨、天然石墨、软碳、硬碳、纳米硅、纳米锡、硅碳、硅氧、锡碳、锡氧中的至少一种;和/或,

5.根据权利要求1所述的电极的制备方法,其特征在于,在将所述第二浆料涂敷灌注到所述多孔活性电极中,得复合电极之后,还包括:

6.根据权利要求5所述的电极的制备方法,其特征在于,

7.根据权利要求5所述的电极的制备方法,其特征在于,

8.一种电极,其特征在于,采用如权利要求1~7中任一项所述的电极的制备方法制备得到的电极。

9.一种半固态电池,其特征在于,包括采用如权利要求1~7中任一项所述的电极的制备方法所制备的电极;或者,包括如权利要求8所述的电极。

10.一种用电设备,其特征在于,包括如权利要求9所述的半固态电池。

...

【技术特征摘要】

1.一种电极的制备方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的电极的制备方法,其特征在于,所述第一聚合物电解质、所述第一锂盐、所述有机溶剂、所述第一无机固态电解质、所述添加剂、所述导电剂的质量比为20~60:2~20:20~40:2~20:0.5~10:1~10;和/或,

3.根据权利要求1所述的电极的制备方法,其特征在于,所述活性材料为正极活性材料,所述正极活性材料选自镍锰酸锂三元、磷酸铁锂、锰酸锂、钴酸锂、磷酸铁锰锂、镍锰酸锂、富锂锰基中的至少一种;和/或,

4.根据权利要求1所述的电极的制备方法,其特征在于,所述活性材料为负极活性材料,所述负极活性材料选自人造石墨、天然石墨、软碳、硬碳、纳米硅、...

【专利技术属性】
技术研发人员:李云明和冲冲杨利顾煜炜
申请(专利权)人:蜂巢能源科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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