一种抑制电池热失控的复合电极浆料、复合电极及其制备方法技术

技术编号:41987102 阅读:12 留言:0更新日期:2024-07-12 12:15
本发明专利技术涉及一种抑制电池热失控的复合电极浆料,包括电极活性材料、粘结剂、导电剂、有机溶剂和阻燃添加剂;所述阻燃添加剂包括含磷腈单体、含磷单体、含醚氧基单体和光引发剂;所述阻燃添加剂占复合电极浆料的1~10wt%。本发明专利技术中提供的复合电极浆料,通过含磷腈单体与含磷单体、含醚氧基单体的合理配比,形成的无卤P‑N阻燃共聚物在低高温范围内均具有良好阻燃性能。本发明专利技术还提供一种复合电极的制备方法,将前述的复合电极浆料涂覆在基材上,经紫外光固化后得到复合电极,该复合电极在保证电化学性能的同时,能高效阻燃;且该制备工艺便捷高效,适合大规模商业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化学电源领域,也属于能源材料,具体涉及一种抑制电池热失控的复合电极及其制备方法和应用。


技术介绍

1、近年来随着新能源电动汽车、大规模储能设备、移动智能终端、航空航天等领域的快速发展,人类对更高比能、更低价格和更加安全的储能器件的需求也在飞速增长。碱金属(离子)二次电池成为了当今世界各国关注的重点研发对象。其中最具代表性的就是锂离子电池,锂离子电池因其具有高能量密度、长循环稳定性的特点而在人们的生产生活中广泛应用。近年来,随着碱金属离子二次电池电极材料的不断发展,能量密度得到了有效地提升,然而电池安全问题也日渐严峻。高能量密度的电极材料具有较差的热稳定性,由于外部冲击、高温引发的电池短路和热失控行为会造成更加严重的安全事故。以常见的高镍三元材料为例,在电池热失控过程中会释放出晶格氧,与电解液和负极材料发生剧烈的放热反应,造成严重的安全事故。

2、基于此,锂离子电池阻燃添加剂和阻燃电解液得到了研究者们的广泛关注,研究方向主要集中于有机磷酸酯类化合物。有机磷酸酯类化合物具有阻燃效果好、价格低廉、环境友好等特点而受到广泛关注,磷酸酯受热本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种抑制电池热失控的复合电极浆料,包括电极活性材料、粘结剂、导电剂、有机溶剂和阻燃添加剂,其特征在于,所述阻燃添加剂包括含磷腈单体、含磷单体、含醚氧基单体和光引发剂;所述阻燃添加剂占复合电极浆料的1~10wt%。

2.根据权利要求1所述的抑制电池热失控的复合电极浆料,其特征在于,所述阻燃添加剂中,含磷腈单体、含磷单体、含醚氧基单体和光引发剂的质量比为1:(0.5~2):(0.2~0.8):(0.001~0.01)。

3.根据权利要求1所述的抑制电池热失控的复合电极浆料,其特征在于,所述阻燃添加中的含磷腈单体为具有磷腈基的烯酸酯化合物,具体选自五甲氧基环三磷腈丙...

【技术特征摘要】

1.一种抑制电池热失控的复合电极浆料,包括电极活性材料、粘结剂、导电剂、有机溶剂和阻燃添加剂,其特征在于,所述阻燃添加剂包括含磷腈单体、含磷单体、含醚氧基单体和光引发剂;所述阻燃添加剂占复合电极浆料的1~10wt%。

2.根据权利要求1所述的抑制电池热失控的复合电极浆料,其特征在于,所述阻燃添加剂中,含磷腈单体、含磷单体、含醚氧基单体和光引发剂的质量比为1:(0.5~2):(0.2~0.8):(0.001~0.01)。

3.根据权利要求1所述的抑制电池热失控的复合电极浆料,其特征在于,所述阻燃添加中的含磷腈单体为具有磷腈基的烯酸酯化合物,具体选自五甲氧基环三磷腈丙烯酸酯,五乙氧基环三磷腈丙烯酸酯和五氨基环三磷腈丙烯酸酯中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的抑制电池热失控的复合电极浆料,其特征在于,所述五甲氧基环三磷腈丙烯酸酯、五乙氧基环三磷腈丙烯酸酯包括以下步骤的制备方法得到:

5.根据权利要求3所述的抑制电池热失控的复合电极浆料,其特征在于,所述五氨基环三磷腈丙烯酸酯包括以下步骤的制备方法得到:

6.根据权利要求1所述的抑制电池热失控的复合电极浆料,其特征在于,所述阻燃添加剂中的含磷单体为具有碳碳双键的磷酸酯化合物,具体选自烯丙基磷酸二甲酯、烯丙基磷酸二乙酯、烯丙基磷酸二丙酯、异丙烯基磷酸二乙酯中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的抑制电池热失...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭玉国郭俊辰张莹柴聪正白春礼
申请(专利权)人:中国科学院化学研究所
类型:发明
国别省市:

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