【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于电解水，特别涉及一种干法电极极片及其制备方法。
技术介绍
1、目前电解水领域通常采用基于溶剂的涂布或喷涂式湿法电极生产工艺，通常涉及将催化剂、导电剂和聚合物等物质在溶液中混合均匀，然后通过涂覆或喷涂等方法将混合物沉积在电极基底上，最后通过干燥过程形成电极。这种制造方法由于引进溶剂，因此需要增加溶剂的使用成本，同时由于需要额外的干燥过程去除多余溶剂，因此能耗较高且对环境不友好。
2、而干法电极工艺，则是在无溶剂的条件下直接将催化剂等物质以粉末或纳米颗粒的形式混合，并将混合物直接压制成电极极片，从而形成电极。它能够简化工艺流程，避免了溶液制备、涂覆和干燥等繁琐步骤，大大提高了制备效率。此外，由于不需要大量的溶剂和能源用于溶液制备和干燥过程，干法电极工艺具有更低的能源消耗和更小的环境影响。因此，干法电极工艺在电解水领域具有重要的意义。
3、专利cn 109755473 a公开了一种锂电池电极的干法制备方法，该方法对锂电池电极使用的原材料进行了限定。专利cn 112420986 b公开了一种干法制备锂电池正负极片方法，该方法通过在正负极中加入固态电解质粉，降低电池的极化。然而，以上工艺主要应用于锂电池中，并没有涉及电解水的应用。
技术实现思路
1、本专利技术涉及一种用于电解水的干法电极极片及其制备方法，采用的技术方案是：
2、一种用于电解水的干法电极极片，其特征在于，所述的电极极片至少包括通过粉体混合物辊压制备而成的干法极片膜，粉体混合
3、在一实施方案中，本专利技术提出的用于电解水的干法电极极片膜可以进一步通过热压复合于极片基底一侧或两侧。
4、在一实施方案中，本专利技术提出一种用于电解水的干法电极极片的制备方法，包括以下步骤：
5、(1)混料：将粉体活性物质和粉体粘结剂添加到混料机中得到混合均匀的粉体混合物，该粉体混合物包括80wt％-98wt％粉体活性物质和2wt％-20wt％粉体粘结剂；
6、(2)粉碎：通过气流粉碎机将步骤(1)中得到的混合均匀的粉体混合物进行粉碎，得到粒径均匀的粉体混合物；
7、(3)成型：通过能持续提供高剪切力的双螺杆挤出机或开炼机，使步骤(2)中得到的粒径均匀的粉体混合物中的粉体粘结剂发生纤维化反应，将纤维化的粉体混合物挤出或碾压成型，得到连续200μm-1000μm厚度的片材；
8、(4)辊压：将步骤(3)所得片材辊压成20μm-500μm的极片膜；压实密度为30.0mg/cm3-200.0mg/cm3。
9、本专利技术提出一种用于电解水的干法电极极片的制备方法的一实施方案，进一步包括，将步骤(4)产生的极片膜，通过复合机与极片基底复合，形成极片膜/极片基底或极片膜/极片基底/极片膜的结构。
10、本专利技术提出一种用于电解水的干法电极极片的制备方法的一实施方案，所述粉体混合物进一步包含80wt％-98wt％粉体活性物质，优选90wt％-98wt％粉体活性物质，该粉体活性物质包括至少含有铁基、钴基、镍基或铜基金属中一种金属、金属化合物或合金材料。
11、本专利技术提出一种用于电解水的干法电极极片的制备方法的一实施方案，所述粉体混合物进一步包含2wt％-20wt％粉体粘结剂，优选2wt％-10wt％粉体粘结剂，该粉体粘结剂为聚偏氟乙烯粉体、聚四氟乙烯粉体、丙烯酸树脂粉体、聚甲基丙烯酸树脂粉体、丁苯橡胶粉体中的一种或多种以任意比例混合构成的混合物。
12、本专利技术提出一种用于电解水的干法电极极片的制备方法的一实施方案，所述极片基底包括但不限于镍毡、不锈钢毡、镍毡、镍网、钛网、泡沫镍、铝毡、泡沫铜、高分子薄膜。
13、本专利技术提出一种用于电解水的干法电极极片的制备方法的一实施方案，所述制备过程将温度控制在所述粉体粘结剂的熔点之下。
14、所述极片膜可直接制成干法电池极片，在电解水中作为催化层独立装配；本专利技术进一步包含结合了所述极片膜和极片基底复合的干法电池极片，在电解水中作为电极或膜电极独立装配。本专利技术不涉及溶剂，有效减少制备过程中溶剂使用和干燥环节的成本。
15、与湿法电极工艺相比，本专利技术的优点在于，本专利技术电极制备过程无需使用溶剂，降低了原料成本和干燥成本，缩短电极制备时间，并避免溶剂污染问题。
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1.一种用于电解水的干法电极极片，其特征在于：所述的电极极片至少包括通过粉体混合物辊压制备而成的干法极片膜，粉体混合物包括80wt％-98wt％(优选90wt％-98wt％，更优选94wt％-97wt％)粉体活性物质和2wt％-20wt％(优选2wt％-10wt％，更优选3wt％-6wt％)粉体粘结剂。
2.根据权利要求1所述用于电解水的干法电极极片，其特征在于：该电极极片膜可以进一步通过热压复合于极片基底一侧或两侧；极片基底包括但不限于镍毡、不锈钢毡、镍毡、镍网、钛网、泡沫镍、铝毡、泡沫铜、高分子薄膜中的一种或二种以上。
3.根据权利要求1所述用于电解水的干法电极极片，其特征在于：所述粉体活性物质包括至少含有铁基、钴基、镍基或铜基金属中一种金属、金属化合物或中的二种以上金属合金材料中的一种或二种以上，优选包括一元活性粉体：铁纳米粉、镍纳米粉、钴纳米粉、Co3O4、Ni3N纳米粉、单金属(氧)氢氧化物(MOxHy，其中M为Fe、Co、Ni或Mn)中的一种或二种以上，二元活性粉体：镍铁纳米粉、NiMo、镍铁(氧化物或)氢氧化物(其中Fe摩尔质量比为15-50
4.根据权利要求1所述用于电解水的干法电极极片，其特征在于：所述粉体粘结剂为聚偏氟乙烯粉体(PVDF)、聚四氟乙烯粉体(PTFE)、丙烯酸树脂粉体、聚甲基丙烯酸树脂粉体、丁苯橡胶粉体中的一种或多种以任意比例混合构成的混合物。
5.根据权利要求1-4任一所述用于电解水的干法电极极片，其特征在于：该电极的厚度为20μm-500μm，优选20μm-150μm，更优选20μm-100μm；压实密度为30.0mg/cm3-200.0mg/cm3，优选50.0mg/cm3-120.0mg/cm3，更优选60.0mg/cm3-110.0mg/cm3。
6.一种权利要求1-5任一所述用于电解水的干法电极极片的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，包括通过将步骤(4)产生的极片膜，通过热压复合机复合于极片基底一侧或二侧表面上，复合温度为100℃-180℃，压力控制在2MPa-10 MPa，复合时间为10-60分钟，形成极片膜/基底或极片膜/基底/极片膜的多层结构。
8.一种权利要求1-5任一所述电极极片作为阳极在电解水中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种用于电解水的干法电极极片，其特征在于：所述的电极极片至少包括通过粉体混合物辊压制备而成的干法极片膜，粉体混合物包括80wt％-98wt％(优选90wt％-98wt％，更优选94wt％-97wt％)粉体活性物质和2wt％-20wt％(优选2wt％-10wt％，更优选3wt％-6wt％)粉体粘结剂。
2.根据权利要求1所述用于电解水的干法电极极片，其特征在于：该电极极片膜可以进一步通过热压复合于极片基底一侧或两侧；极片基底包括但不限于镍毡、不锈钢毡、镍毡、镍网、钛网、泡沫镍、铝毡、泡沫铜、高分子薄膜中的一种或二种以上。
3.根据权利要求1所述用于电解水的干法电极极片，其特征在于：所述粉体活性物质包括至少含有铁基、钴基、镍基或铜基金属中一种金属、金属化合物或中的二种以上金属合金材料中的一种或二种以上，优选包括一元活性粉体：铁纳米粉、镍纳米粉、钴纳米粉、co3o4、ni3n纳米粉、单金属(氧)氢氧化物(moxhy，其中m为fe、co、ni或mn)中的一种或二种以上，二元活性粉体：镍铁纳米粉、nimo、镍铁(氧化物或)氢氧化物(其中fe摩尔质量比为15-50％)、lanio3、cocu氧化物(cu0.7co2.3o4、cu0.5co2.5o4)、c...
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