一种用于半固态电池的高倍率复合电极及其制备方法技术

本发明专利技术属于半固态电池技术领域，公开了一种用于半固态电池的高倍率复合电极及其制备方法，该复合电极由下至上依次包括集流体、第一层正极和第二层正极，其中，第一层正极是由包括多孔共轭导电聚合物、第一正极材料粉末和粘结剂在内的原料涂布辊压形成，第二层正极是由包括第二正极材料粉末、聚四氟乙烯、固态电解质粉末和导电剂在内的原料辊压形成；并且，第一层正极的孔隙率大于第二层正极。本发明专利技术通过在集流体上构筑双层电极，靠近集流体的第一正极层使用有多孔共轭导电聚合物，孔隙率大于远离集流体的第二正极层，如此能够实现电极纵向维度上梯度毛细作用力设计，有助于电解液的富集，提高半固态电池的倍率性能，提升能量密度和循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半固态电池，更具体地，涉及一种用于半固态电池的高倍率复合电极及其制备方法。

技术介绍

1、自锂离子电池商业化以来，因其高效、质轻、环保等优势，获得了世界范围的广泛关注。目前，锂离子电池已经被应用于我们生活中的多个场景，如移动手机、智能笔记本电脑以及大规模储能电站。近年来，随着科研工作者对锂离子电池的技术研究不断更新，电池的能量密度和功率密度等逐步突破，使得其在新能源电动汽车得到了快速的装车和推广。然而，受限于电极材料的理论比容量，电动汽车的续航里程短时间内难以突破。此外，频发的电动车起火的事件也促使电池领域专家着手开发更为安全动力电池。

2、固态锂离子电池因其使用固体电解质，避免了易燃有机电解液和隔膜的使用，负极可以选择能量密度更高的金属锂负极，因此电池的安全性和能量密度等得到了明显的改善，被认为是最有希望的下一代动力电池体系。然而，当前固态锂离子电池由于接触界面差，动力学迟缓导致的界面阻抗过大，倍率表现还有待提升，导致其未能实现大规模装车；此外，固态电解质还面临着生产加工工艺不成熟以及高成本等挑战。因此，诸多电池厂家选择折中策略本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种用于半固态电池的复合电极，其特征在于，由下至上依次包括集流体、第一层正极和第二层正极，其中，所述第一层正极是由包括多孔共轭导电聚合物、第一正极材料粉末和粘结剂在内的原料涂布辊压形成，所述第二层正极是由包括第二正极材料粉末、聚四氟乙烯、固态电解质粉末和导电剂在内的原料辊压形成；

2.如权利要求1所述用于半固态电池的复合电极，其特征在于，所述第一层正极的厚度为100～300μm，所述第二层正极的厚度为20～80μm；

3.如权利要求1所述用于半固态电池的复合电极，其特征在于，所述第一层正极的压实密度为2.3～4.3g cm-2，所述第二层正极的压实密度为3.0...

【技术特征摘要】

1.一种用于半固态电池的复合电极，其特征在于，由下至上依次包括集流体、第一层正极和第二层正极，其中，所述第一层正极是由包括多孔共轭导电聚合物、第一正极材料粉末和粘结剂在内的原料涂布辊压形成，所述第二层正极是由包括第二正极材料粉末、聚四氟乙烯、固态电解质粉末和导电剂在内的原料辊压形成；

2.如权利要求1所述用于半固态电池的复合电极，其特征在于，所述第一层正极的厚度为100～300μm，所述第二层正极的厚度为20～80μm；

3.如权利要求1所述用于半固态电池的复合电极，其特征在于，所述第一层正极的压实密度为2.3～4.3g cm-2，所述第二层正极的压实密度为3.05～4.5g cm-2，并且，所述第二层正极的压实密度大于所述第一层正极的压实密度。

4.如权利要求1所述用于半固态电池的复合电极，其特征在于，所述多孔共轭导电聚合物具体为聚吡咯、聚苯胺、聚二氧噻吩中的至少一种；

5.如权利要求1所述用于半固态电池的复合电极，其特征在于，所述固态电解质粉末的具体材质为钙钛矿型llto、石榴石结构的llzo、玻璃陶瓷态的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李真，李剑波，万远鑫，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：