一种用于锂浆料电池的正极浆料及制备方法

文档序号:33643157发布日期:2023-03-29 02:41阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种用于锂浆料电池的正极浆料,其特征在于,包括正极活性材料、聚合物添加剂、导电剂、电解液、交联剂以及引发剂,其中正极活性材料、聚合物添加剂、导电剂、电解液质量之比为(10%~80%):(1%~5%):(0.5%~3%):(12%~88%);所述交联剂占电解液质量百分比为5%-15%,引发剂占交联剂质量百分比为0.5%-5%。2.根据权利要求1所述的用于锂浆料电池的正极浆料,其特征在于:所述正极活性材料为钴酸锂、镍酸锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸锰铁锂中一种或多种。3.根据权利要求1所述的用于锂浆料电池的正极浆料,其特征在于:所述聚合物添加剂为聚丙烯晴、聚偏氟乙烯、偏氟乙烯-六氟丙烯、聚环氧乙烷、聚氨酯等一种或多种;所述导电剂为导电炭黑﹑导电石墨、纳米碳管、石墨烯、碳纤维、科琴黑中的一种或几种混合物。4.根据权利要求1所述的用于锂浆料电池的正极浆料,其特征在于:所述电解液包括非水有机溶剂、锂盐和添加剂;所述非水有机溶剂为碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯、甲酸甲酯、甲酸乙酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯和丁酸甲酯的两种或两种以上;所述锂盐为六氟磷酸锂、双氟磺酰亚胺锂、四氟硼酸锂、二(三氟甲基磺酰)亚胺锂、双三氟甲磺酰亚胺锂和高氯酸锂的一种或多种,锂盐浓度为0.6-1.2mol/l。5.根据权利要求1所述的用于锂浆料电池的正极浆料,其特征在于:所述交联剂为聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚( 乙二醇) 甲基醚丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯中的一种或多种;所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化叔戊基新戊酸酯中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的用于锂浆料电池的正极浆料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:(1)将电解液、部分导电剂与交联剂进行混合,得到预混液;(2)将正极活性材料、剩余导电剂与聚合物添加剂按比例进行共混,得到共混干粉;(3)将预混液与共混干粉在一定温度下进行混合,得到预制浆料;(4)将引发剂加入上述预制浆料中进行混合,混合后对浆料进行加热,然后对加热后的浆料进行快速冷冻,得到正极浆料。7.根据权利要求2所述的用于锂浆料电池的正极浆料的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中导电剂用量占导电剂总质量的20%~50%;步骤(1)中混合方式采用双行星搅拌釜进行,搅拌公转10~60rpm,自转1000~6000rpm,搅拌釜内温度25~45℃,时间为0.3~1h。8.根据权利要求2所述的用于锂浆料电池的正极浆料的制备方法,其特征在于:步骤(2)中共混采用双行星搅拌釜进行,搅拌公转25~65rpm,自转100~1000rpm,搅拌釜内温度25~55℃,时间为0.5~2h。9.根据权利要求2所述的用于锂浆料电池的正极浆料的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中的混合采用双行星搅拌釜进行,搅拌公转40~80rpm,自转1000~4000rpm,搅拌釜内温度35~60℃,时间为0.5~2h。10.根据权利要求2所述的用于锂浆料电池的正极浆料的制备方法,其特征在于:所述步骤(4)中的混合采用双行星搅拌釜进行,搅拌公转10~40rpm,自转100~2000rpm,搅拌釜内温度10~45℃;步骤(4)中的加热温度为80~150℃,加热时间为0.5~3h;步骤(4)中的冷冻温度为-20~-40℃,冷冻时间为0.5~3h;步骤(4)中的加热-冷冻次数为1~3次。

技术总结
本发明公开了一种用于锂浆料电池的正极浆料及制备方法,将电解液、部分导电剂与交联剂进行混合得到预混液;将活性材料、剩余导电剂与聚合物添加剂进行共混得到共混干粉,然后将预混液与共混干粉混合得到预制浆料,再将引发剂加入预制浆料中进行混合,混合后对浆料进行加热-冷冻,得到正极浆料。与现有技术相比,本发明通过加入聚合物添加剂、交联剂及引发剂及调整导电剂使用顺序及用量,使用冷热交替方法进行化学交联以及快速相分离固化,使得所制备浆料具有更加稳定的导电网络和优异的抗沉降性。采用本方法所制备出正极浆料组装的电池具有优异的电化学性能,且该制备方法简单易行,不需更改现有生产设备,适合工业化生产。适合工业化生产。适合工业化生产。


技术研发人员:刘福园 霍锋 阮晶晶 高桂红 李珅珅 刘艳侠
受保护的技术使用者:中国科学院过程工程研究所
技术研发日:2022.11.26
技术公布日:2023/3/28
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