包含嵌入的多孔集流体的复合电极及其制造方法技术

技术编号:42221520 阅读:23 留言:0更新日期:2024-08-02 13:40
本发明专利技术公开了包含嵌入的多孔集流体的复合电极及其制造方法。用于循环锂离子的电化学电池的复合电极可包含具有限定了开放孔隙的互连网络的三维多孔结构的金属集流体和设置在集流体的开放孔隙内的电极材料。含氧反应层可在集流体的表面上形成并且电极前体混合物可沉积在其上并干燥以形成具有在集流体的开放孔隙内的连续结构的固体电极材料。电活性材料颗粒和/或导电剂可与金属集流体上的含氧反应层相互作用以便沿着集流体与固体电极材料之间的界面形成含氧粘合剂层。电活性材料颗粒与导电剂可经由含氧粘合剂层中的氢键化学键合到集流体上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开了制造用于循环锂离子的电化学电池的复合电极的方法和用于循环锂离子的电化学电池的复合电极。


技术介绍

1、本章节中提供的信息是为了大体呈现本公开的背景的目的。当前署名的专利技术人的工作(以其在本章节中描述的程度上)以及(在提交时能不以其他方式构成现有技术的)描述的各方面既不明示也不暗示地被视为本公开的现有技术。

2、本公开涉及制造复合电极的方法,并且更特别涉及制造其中多孔集流体嵌在复合电极材料中的复合电极的方法。

3、循环锂离子的电化学电池通常包括负极、正极和在电化学电池的放电与再充电过程中提供锂离子在负极与正极之间传导的介质的电解质。在电化学电池的制造过程中,电极通常以薄层形式沉积在导电金属集流体上。电极可为复合材料,并可包含电活性材料颗粒和导电剂的混合物。导电剂为复合电极提供良好的导电性,并确保电活性材料颗粒本身之间和与金属集流体之间的充分电接触。一些复合电极可包括粘合剂以帮助复合电极粘附到金属集流体的表面并且提供电活性材料颗粒与导电剂之间的内聚力。但是,可能合意的是从复合电极中消除粘合剂,例如以提高电化学电池的能量本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.制造用于循环锂离子的电化学电池的复合电极的方法,所述方法包括以下步骤:

2.权利要求1的方法,其中所述含氧反应层包含共价键合到金属集流体的壁表面上的多个-羟基、-羧基和/或金属氧化物。

3.权利要求2的方法,其中所述含氧反应层通过以下在金属集流体的壁表面上形成:

4.权利要求1的方法,其中所述导电剂包含具有设置在其表面上的含氧亲水性官能团的碳基材料,其中所述电活性材料颗粒和导电剂在固体电极材料内经由氢键彼此化学键合,其中固体电极材料中的电活性材料颗粒与导电剂之间的氢键围绕金属集流体的三维多孔结构延伸并穿过开放孔隙的互连网络,使得固体电极材料保持与金...

【技术特征摘要】

1.制造用于循环锂离子的电化学电池的复合电极的方法,所述方法包括以下步骤:

2.权利要求1的方法,其中所述含氧反应层包含共价键合到金属集流体的壁表面上的多个-羟基、-羧基和/或金属氧化物。

3.权利要求2的方法,其中所述含氧反应层通过以下在金属集流体的壁表面上形成:

4.权利要求1的方法,其中所述导电剂包含具有设置在其表面上的含氧亲水性官能团的碳基材料,其中所述电活性材料颗粒和导电剂在固体电极材料内经由氢键彼此化学键合,其中固体电极材料中的电活性材料颗粒与导电剂之间的氢键围绕金属集流体的三维多孔结构延伸并穿过开放孔隙的互连网络,使得固体电极材料保持与金属集流体物理接触,并且其中所述导电剂经由含氧粘合剂层中的氢键化学键合到所述集流体的壁表面上。

5.权利要求1的方法,其中所述电极前体混合物在金属集流体的第一侧和第二侧上沉积在金属集流体的壁表面上,使得所述金属集流体被包封在电极前体混合物中。

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【专利技术属性】
技术研发人员:S·Y·S·纳吉姜萌T·E·莫伊兰J·D·凯恩C·里斯A·K·萨赫德夫
申请(专利权)人:通用汽车环球科技运作有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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