本发明涉及新能源技术领域，尤其涉及一种电极制备方法。
背景技术：
超级电容器、锂离子超级电容器，电池，燃料电池和混合能量存储器，都需要电极。上述所有装置中，如果电极厚度增加，则其储能量就增加，但功率随之降低。在所有的关键元件中，电极是最为重要的元件，它在决定装置性能，可靠性或使用寿命及制造成本等方面起到关键作用。
能量和功率密度是能量存储器最为重要的性能指标。高能量密度通常需要在电极的单位面积或单位体积内加入最大量的活性物质。拿超级电容器为例，电极中有越多的活性炭，电容量就越大，能量密度就越高。因此，高密度的电极，即其中含有更多的活性材料的电极往往是优选的。较高密度的电极也促进了活性物质颗粒之间，导电材料颗粒和活性物质颗粒之间更直接更紧密的接触，从而促进了电极的内部电流通行，降低电阻，提高功率密度。另一方面，非功能性的材料，如粘合剂和导电材料，不增加电极的任何电容或能量，使用量应尽可能少以便降低电极成本。而且由于粘合剂是绝缘材料，其在电极中的过量使用会引起电阻增高，从而降低了功率密度。因此，提高电极密度和减少非功能性材料的使用，是提高电极的能量和功率密度，降低电极成本最为重要的途径。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是，提供一种电极制备方法，其能够提高电极的能量和功率密度，且制备的电极均匀，横向拉伸力优良。
为了解决上述问题，本发明提供了一种电极的制备方法，包括如下步骤：（1）将粘结剂与溶剂混合，所述溶剂为水或水与有机溶剂的混合物；（2）将活性物质与导电材料混合，形成粉末混合物；（3）将步骤（1）后得到的粘结剂分布在所述粉末混合物表面；（4）将步骤（3）得到的材料制成电极。
进一步，所述有机溶剂为乙醇或丙酮。
进一步，所述有机溶剂为矿物油。
进一步，在步骤（3）得到的材料中，所述活性物质的质量百分数为70-97％，所述导电材料的质量百分数为0-10％，所述粘结剂的质量百分数为2-20％，所述溶剂的质量百分数为1%~30%。
进一步，与步骤（2）中的活性物质为100克相对应，所述粘结剂的质量范围为2克~10克，所述溶剂的质量范围为15克~40克。
进一步，与步骤（2）中的活性物质为100克相对应，在所述溶剂中，所述水的质量范围为0.6克~10克，所述有机溶剂的质量范围为10克~39.4克。进一步，在步骤（4）中，进一步包括如下步骤：（41）将步骤（3）制得的材料压片或制成薄膜；（42）将得到的压片或薄膜复合在集电体上，形成电极。
本发明的优点在于：
（1）电极密度高，使用粘合剂量少，活性物质加入量大，显著降低了粉末颗粒之间电流阻塞，提高能量密度，提高电极密度，由于电极密度高，活性物质颗粒之间，导电材料颗粒和活性物质颗粒之间接触更直接更紧密，电极的内部电流通行阻力小，所得到的能量存储器电阻低，功率密度高。
（2）粘合剂遮盖活性材料的表面积少，显著增加能量存储能力。
（3）采用水或水与有机溶剂混合物预先溶解粘结剂，并进行360度的充分柔和和搅拌，使粘结剂分子充分离散，并均匀分布在活性分子表面，制备的电极均匀，横向拉伸力优良。
具体实施方式
下面对本发明提供的电极制备方法的具体实施方式做详细说明。
本发明提供了一种电极的制备方法，所述方法包括如下步骤：
步骤（1），将粘结剂与溶剂混合，所述溶剂为水或水与有机溶剂的混合物。
所述溶剂用于将所述粘结剂分散，以使所述粘结剂在后续工艺中，更易延展，粘合强度提高。在本具体实施方式中，所述粘结剂为聚四氟乙烯。在本发明其他具体实施方式中，所述粘结剂也可以选择本领域技术人员熟知的粘结剂。
优选地，所述有机溶剂为乙醇、丙酮或矿物油。与步骤（2）中的活性物质为100克相对应，所述粘结剂的质量范围为2克~10克，所述溶剂的质量范围为15克~40克。进一步，与步骤（2）中的活性物质为100克相对应，在所述溶剂中，所述水的质量范围为0.6克~10克，所述有机溶剂的质量范围为10克~39.4克。所述粘结剂与溶剂采用慢速混合，以使所述粘结剂与溶剂充分接触，实现360度的充分柔和。
步骤（2），将活性物质与导电材料混合，形成粉末混合物。
所述活性物质可以为现有的能量装置，例如电池、电容器等，常用的电极活性物质，例如活性炭、硬碳、二氧化锰或其他金属氧化物，所述导电材料可以为石墨、炭黑、硬碳或低级活化的活性碳、金属颗粒等。将所述活性物质与所述导电材料混合，所述混合方法本文不进行限制，本领域技术人员可采用现有的混合方法而将活性物质与导电材料混合。
步骤（3），将步骤（1）后得到的粘结剂分布在所述粉末混合物表面。
所述粘结剂均匀分布在粉末混合物的表面，以将所述粉末混合物粘结在一起。所述粘结剂均匀分布在粉末混合物表面的过程可通过高速粉碎机，高速混合机或高速搅拌机来进行。医疗级粉碎机是理想的完成该工艺的设备。干豆磨叽或食品磨也是一个不错的选择。Warring TM 混合器或喷射磨机，水平或垂直类型，都可用于该过程。加工大量材料时，工业高速混合机最为理想。
在步骤（3）得到的材料中，所述活性物质的质量百分数为70-97％，所述导电材料的质量百分数为0-10％，所述粘结剂的质量百分数为2-20％，所述溶剂的质量百分数为1%~30%。
步骤（4），将步骤（3）得到的材料制成电极。
本领域技术人员可以从现有技术中获得制成电极的方法。
在本具体实施方式中，所述制成电极的方法包括如下步骤：
步骤（41），将步骤（3）制得的材料压片或制成薄膜。
步骤（42），将得到的压片或薄膜复合在集电体上，形成电极，也可以将薄膜单独作为电极膜使用。
本发明电极制备方法将粘结剂覆盖在活性物质及导电颗粒的表面，使得电极密度高，使用粘合剂量少，活性物质加入量大，显著降低了粉末颗粒之间电流阻塞，提高能量密度，提高电极密度，由于电极密度高，活性物质颗粒之间，导电材料颗粒和活性物质颗粒之间接触更直接更紧密，电极的内部电流通行阻力小，所得到的能量存储器电阻低，功率密度高，且粘合剂遮盖活性材料的表面积少，显著增加能量存储能力。
另外，本发明电极制备方法采用水或水与有机溶剂混合物预先溶解粘结剂，更好地分散粘结剂，提高粘结剂粘性，使得制备的电极均匀，横向拉伸力优良。
下面列举本发明一实施例，以说明本发明的技术方案。
（1）将粘结剂聚四氟乙烯与溶剂混合，所述溶剂为水，其中，与（2）中的活性物质为100克相对应，所述粘结剂的质量为10克，所述溶剂的质量为30克，所述粘结剂与溶剂采用慢速混合，以使所述粘结剂与溶剂充分接触，所述溶剂用于将所述粘结剂分散，以使所述粘结剂在后续工艺中，更易延展，粘合强度提高。在本实施例中，所溶剂为水与矿物油的混合物，其中水的质量为10克，所述矿物油的质量范围为20克。
（2）将活性物质与导电材料采用搅拌机混合，形成粉末混合物。所述活性物质为活性炭或者锂盐，例如，磷酸铁锂，所述导电材料为石墨。
（3）将步骤（1）后得到的粘结剂分布在所述粉末混合物表面。所述粘结剂均匀分布在粉末混合物表面的过程通过高速粉碎机进行操作。在步骤（3）得到的材料中，所述活性物质活性炭的质量百分数为80％，所述导电材料石墨的质量百分数为5％，所述粘结剂的质量百分数为3％，所述溶剂的质量百分数为12%。
（4）将步骤（3）制得的材料压片或制成薄膜，将得到的压片或薄膜复合在集电体上，形成电极。
本实施例采用水预先溶解粘结剂，制备的电极均匀，横向拉伸力优良。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。