[发明专利]二次电池电极及其制备方法与二次电池及其制备方法有效
申请号: | 201810138814.X | 申请日: | 2018-02-08 |
公开(公告)号: | CN108365173B | 公开(公告)日: | 2021-07-30 |
发明(设计)人: | 夏晖;徐璟;孙硕;昝峰;夏求应;岳继礼 | 申请(专利权)人: | 南京理工大学北方研究院 |
主分类号: | H01M4/1391 | 分类号: | H01M4/1391;H01M4/1393;H01M4/1395;H01M4/1397;H01M4/04;H01M10/0562;H01M10/0525;H01M10/058 |
代理公司: | 北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙) 11463 | 代理人: | 王焕 |
地址: | 300000*** | 国省代码: | 天津;12 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 二次 电池 电极 及其 制备 方法 | ||
1.一种二次电池电极的制备方法,其特征在于,利用激光对电极活性物质干粉层进行加热,待电极活性物质干粉层熔融并凝固后得到所述电极;
将电极活性物质溶于乙醇中,经研磨后得到将电极活性物质溶于乙醇的浆料,将电极活性物质的浆料涂覆于集流体上,经干燥去除溶剂后得到所述电极活性物质干粉层;
所述激光的波长为900-1200 nm,功率为6-20 W,光斑直径为40-80 μm;
其中,调整激光的波长和功率以使激光的热量达到电极活性物质熔融温度所需,使电极活性物质的粉体颗粒的边缘发生熔化,同时,其内部不会发生熔化,当熔化的边缘再次凝固时,粉体颗粒粘结在一起,形成电极活性材料层。
2.根据权利要求1所述的二次电池电极的制备方法,其特征在于,所述电极活性物质干粉层包括正极活性物质干粉层或负极活性物质干粉层。
3.根据权利要求2所述的二次电池电极的制备方法,其特征在于,所述正极活性物质选自钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰酸锂、镍钴铝酸锂、镍锰酸锂、磷酸锰铁锂、硫、硫复合物、硫酸铁锂、氟磷酸锂、氟磷酸钒锂、氟磷酸铁锂、氧化钼或氧化钒中的任一种或至少两种的组合。
4.根据权利要求2所述的二次电池电极的制备方法,其特征在于,所述负极活性物质选自石墨、石墨烯、硬碳、硅碳复合材料、硅、锗、锡、二氧化锡、氧化锑、钛酸锂、氧化铜、氧化铁或氧化锰中的任一种或至少两种的组合。
5.根据权利要求1或2所述的二次电池电极的制备方法,其特征在于,所述激光的波长为1000-1100 nm,功率为10-18 W,光斑直径为50-70 μm。
6.根据权利要求1或2所述的二次电池电极的制备方法,其特征在于,干燥温度为100-200℃。
7.根据权利要求1或2所述的二次电池电极的制备方法,其特征在于,利用激光对电极活性物质干粉层进行逐层加热,得到多层结构的电极活性物质干粉层。
8.根据权利要求7所述的二次电池电极的制备方法,其特征在于,每层电极活性物质干粉层的厚度为10-50微米。
9.根据权利要求7所述的二次电池电极的制备方法,其特征在于,电极活性物质干粉层的总厚度为20-200微米。
10.一种二次电池电极,其特征在于,根据权利要求1-9任一项所述的制备方法得到。
11.一种二次电池,其特征在于,包括权利要求10所述的二次电池电极。
12.一种二次电池的制备方法,其特征在于,分别利用权利要求1-9任一项所述的制备方法得到正极与负极,在所述正极与所述负极之间加入电解质进行组装得到所述二次电池。
13.根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,所述电解质为固态电解质。
14.根据权利要求13所述的制备方法,其特征在于,先在所述正极或所述负极表面制备固态电解质物质干粉层,然后利用激光对固态电解质物质干粉层进行加热,待固态电解质物质干粉层熔融并凝固后得到所述固态电解质。
15.根据权利要求13所述的制备方法,其特征在于,所述固态电解质物质选自Li3aLa(2/3)-aTiO3,其中0.04a0.14;Li3+aXaY1-aO4,其中X=Si、Sc、Ge、Ti,Y=P、As、V、Cr,0a1;Li1+aAlaTibGe2-a-b(PO4)3,其中0a1,0≤b2;LiZr2(PO4)3;Li5La3M2O12,其中M=Ta、Nb;Li3N-LiX,其中,X=Cl、Br、I;Li9-naMaN2Cl3,其中M=Na、K、Rb、Cs、Mg、Al,0a0.2,0n10;3Li3N-MI,其中M=Li、Na、K;Li7La3Zr2O12;Li5.5La3Nb1.75In0.25O12;Li3OCl;Li3OCl0.5Br0.5;Li10GeP2S12;Li14Zn(GeO4)4;LiPON;LiBH4-LiI;Li2S-MSa,其中M=Al、Si、P,1a3;Na3PS4;Na3PSe4或Na3SiS4的中的至少一种。
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