一种干法电极、相应的制备方法及电池技术

技术编号：40943347 阅读：2 留言：0更新日期：2024-04-18 15:00

本发明专利技术涉及电池技术领域，公开了一种干法电极、相应的制备方法及电池，将普鲁士蓝电极膜片通过导电胶层设置在集流体上形成干法电极，且导电胶层包含了作为活性材料的第一普鲁士蓝材料和第一导电材料，使得导电胶层也能提供导电容量，从而提高电子电导率，极大的降低了普鲁士蓝电极膜片与集流体之间电子的迁移阻力，提升了钠离子电池的电学性能。而且在导电胶层中加入第一普鲁士蓝材料也可以使得在所述普鲁士蓝电极膜片和所述集流体之间形成缓冲，降低电极膜层和所述集流体之间产生的应力，防止开裂，而且导电胶层也能贡献电池容量，更好的提升了普鲁士蓝钠离子电池的电学性能。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池，具体为一种干法电极、相应的制备方法及电池。

技术介绍

1、自从将锂离子电池成功应用于消费类电子产品后，锂离子电池作为能量存储与转化的装置取得了快速的发展，已广泛被应用于新能源汽车、储能以及消费类电子产品等领域。然而，地壳中的锂资源非常有限，据目前勘测的储量推算，难以为发展大规模储能装置提供足量的原材料。钠离子电池与锂离子电池具有相似的电化学反应机制，能够成为锂离子电池以及铅酸电池的补充和替代品。而现有技术中通过使用干法电极作为钠离子电池电极的方案中，存在限制电池容量和开裂的问题。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于克服现有干法电极会发生开裂的问题，提供了一种干法电极、相应的制备方法及电池。

2、为了实现上述目的，本专利技术提供一种干法电极，包括：

3、集流体；

4、位于所述集流体表面的导电胶层；

5、位于所述导电胶层表面的普鲁士蓝电极膜片；

6、其中，所述导电胶层包括有机溶剂和溶解于所述有机溶剂的第一普鲁士蓝材料、第一导电材料、第一粘贴剂，所述普鲁士蓝电极膜片包括第二普鲁士蓝材料、第二导电材料和第二粘贴剂，所述第一普鲁士蓝材料在所述导电胶层中的固含量小于所述第二普鲁士蓝材料在所述普鲁士蓝电极膜片中的固含量。

7、作为一种可实施方式，所述导电胶层的制备过程包括；

8、将导电胶液涂覆在所述集流体表面形成导电胶层；

9、其中，所述导电胶液的制备步骤包括：将第一导电材料、

10、作为一种可实施方式，所述第一普鲁士蓝材料的质量百分比范围为20wt％-50wt％，所述第一粘贴剂的质量百分比范围为3wt％-10wt％，所述第一导电材料的质量百分比范围为3wt％-15wt％。

11、作为一种可实施方式，所述导电胶层的涂敷密度为1g/cm2-3 g/cm2。

12、作为一种可实施方式，所述第一导电材料为柔性薄膜二维迈科烯材料mxene。

13、作为一种可实施方式，所述第二普鲁士蓝材料的质量百分比范围为90wt％-95wt％，所述第二粘贴剂的质量百分比范围为2wt％-5wt％，所述第二导电材料的质量百分比范围为2wt％-5wt％。

14、相应的，本专利技术还提供一种干法电极的制备方法，包括：

15、制备普鲁士蓝电极膜片；

16、在所述集流体表面形成导电胶层；

17、将所述普鲁士蓝电极膜片通过所述导电胶层粘贴在所述集流体上；

18、其中，所述导电胶层包括有机溶剂和溶解于所述有机溶剂的第一普鲁士蓝材料、第一导电材料、第一粘贴剂，所述普鲁士蓝电极膜片包括第二普鲁士蓝材料、第二导电材料和第二粘贴剂，所述第一普鲁士蓝材料在所述导电胶层中的固含量小于所述第二普鲁士蓝材料在所述普鲁士蓝电极膜片中的固含量。

19、作为一种可实施方式，在所述集流体表面形成导电胶层的步骤包括；

20、将导电胶液涂覆在所述集流体表面形成导电胶层；

21、其中，所述导电胶液的制备步骤包括：将第一导电材料、第一普鲁士蓝材料和第一粘贴剂溶解于有机溶剂中，形成导电胶液。

22、作为一种可实施方式，制备普鲁士蓝电极膜片的步骤包括：

23、将第二普鲁士蓝材料和第二导电材料进行混合，得到第一混料；

24、将第一混料和第二粘贴剂进行混料，再进行制纤，得到纤维化的第二混料；

25、压延和碾压所述第二混料，得到普鲁士蓝电极膜片，再进行烘干。

26、相应的，本专利技术还提供了一种包含所述的干法电极的电池。

27、本专利技术的有益效果：本专利技术公开了一种干法电极、相应的制备方法及电池，将普鲁士蓝电极膜片通过导电胶层设置在集流体上形成干法电极，且导电胶层包含了作为活性材料的第一普鲁士蓝材料和第一导电材料，使得导电胶层也能提供导电容量，从而提高电子电导率，极大的降低了普鲁士蓝电极膜片与集流体之间电子的迁移阻力，提升了钠离子电池的电学性能。而且在导电胶层中加入第一普鲁士蓝材料也可以使得可以在所述普鲁士蓝电极膜片和所述集流体之间形成缓冲，降低电极膜层和所述集流体之间产生的应力，从而防止开裂；而且导电胶层也能贡献电池容量，更好的提升了普鲁士蓝钠离子电池的电学性能。

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【技术保护点】

1.一种干法电极，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的干法电极，其特征在于，所述导电胶层的制备过程包括；

3.根据权利要求2所述的干法电极，其特征在于，所述第一普鲁士蓝材料的质量百分比范围为20wt％-50wt％，所述第一粘贴剂的质量百分比范围为3wt％-10wt％，所述第一导电材料的质量百分比范围为3wt％-15wt％。

4.根据权利要求1所述的干法电极，其特征在于，所述导电胶层的涂敷面密度为1g/cm2-3 g/cm2。

5.根据权利要求1所述的干法电极，其特征在于，所述第一导电材料为柔性薄膜二维迈科烯材料Mxene。

6.根据权利要求1所述的干法电极，其特征在于，所述第二普鲁士蓝材料的质量百分比范围为90wt％-95wt％，所述第二粘贴剂的质量百分比范围为2wt％-5wt％，所述第二导电材料的质量百分比范围为2wt％-5wt％。

7.一种干法电极的制备方法，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的干法电极的制备方法，其特征在于，在所述集流体表面形成导电胶层的步骤包括；