[发明专利]一种具有高能量密度的正极及其浆料以及包含该正极的电池

权利要求书

1.一种具有高能量密度的正极浆料，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：

正极活性物质100份；

复合导电剂0.01份～0.1份；

粘接剂0.4份～3.0份；

溶剂30份～50份；

所述复合导电剂包括单壁碳纳米管和石墨烯，所述单壁碳纳米管和所述石墨烯的质量比为（0.1～10）：1；

所述单壁碳纳米管的比表面积500m²/g～700m²/g，管径为0.7nm～1.8nm，管长大于5μm；

所述石墨烯的比表面积为2000m²/g以上。

2.根据权利要求1所述的具有高能量密度的正极浆料，其特征在于，按重量份计，包括以下组分：

正极活性物质100份；

复合导电剂0.02份～0.08份；

粘接剂0.6份～2.2份；

溶剂35份～45份。

3.根据权利要求1所述的具有高能量密度的正极浆料，其特征在于，所述单壁碳纳米管由单层圆柱形石墨层构成，其电子迁移率大于或等于2×10⁵cm²/V·s。

4.根据权利要求1所述的具有高能量密度的正极浆料，其特征在于，所述石墨烯的电子迁移率大于或等于1.5×10⁵cm²/V·s。

5.根据权利要求1所述的具有高能量密度的正极浆料，其特征在于，所述单壁碳纳米管和所述石墨烯的质量比为（2～5）：1。

6.根据权利要求1所述的具有高能量密度的正极浆料，其特征在于，所述正极活性物质为钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锂和镍钴铝酸锂中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的具有高能量密度的正极浆料，其特征在于，所述粘接剂为聚四氟乙烯、羧甲基纤维素钠、海藻酸钠和丁苯橡胶中的至少一种；所述溶剂为N-甲基吡咯烷酮和/或水。

8.根据权利要求1所述的具有高能量密度的正极浆料，其特征在于，其制备方法包括以下步骤：

第一步，将粘接剂加入溶剂中，在动力混合设备中搅拌均匀，制备得到粘接剂胶液；

第二步，将单壁碳纳米管与石墨烯复合导电胶液加入粘接剂胶液中，在动力混合设备中搅拌均匀，得到混合胶液；

或者，将单壁碳纳米管干粉与石墨烯干粉混合，添加表面活性剂，在研磨分散设备中分散成导电胶液，再将该导电胶液加入粘接剂胶液中，在动力混合设备中中搅拌均匀，得到混合胶液；所述表面活性剂为聚乙二醇、聚乙烯基吡咯烷酮和聚乙烯醇中的至少一种，所述石墨烯干粉与所述表面活性剂的质量比为10：（0.5～2）；

第三步，将正极活性物质干粉加入第二步制得的混合胶液中，在动力混合设备中搅拌均匀，即得到具有高能量密度的正极浆料。

9.一种具有高能量密度的正极，其特征在于，包括正极集流体和涂覆于所述正极集流体上的正极涂层，所述正极涂层为将权利要求1所述的正极浆料涂覆于所述正极集流体并干燥、碾压后形成的涂层。

10.一种电池，包括正极、负极、间隔于所述正极和所述负极之间的隔离膜，其特征在于：所述正极为权利要求9所述的具有高能量密度的正极。