[发明专利]正极浆料组合物、使用所述正极浆料组合物制造的正极和包含所述正极的电池

说明书

本发明提供正极浆料组合物、使用所述正极浆料组合物制造的正极、和包含所述正极的电池，其中所述正极浆料组合物包含正极活性材料、粘结剂、醇和水，并且基于所述组合物的总重量，所述醇的含量在0.1重量％至10重量％的范围内。根据本发明的用于制造正极的浆料组合物具有以下效果，即大幅改善正极活性材料和导电材料的分散性、降低电极的表面粗糙度并且显著减少电极中的卷曲现象。此外，本发明的所述浆料组合物在经济上所具有的优势为：不使用分散剂或可以显著减少分散剂的量。

技术领域

本申请要求于2018年1月11日向韩国知识产权局(KIPO)提交的韩国专利申请号10-2018-0003656和于2019年1月11日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2019-0003703的优先权，这些韩国专利申请的全部内容以引用的方式并入本文中。

本发明涉及正极浆料组合物、使用所述正极浆料组合物制造的正极和包含所述正极的电池。

背景技术

随着能量储存技术的应用领域不仅扩展到手机、平板电脑和膝上型计算机以及便携式摄像机，而且还扩展到电动车辆(EV)和混合动力电动车辆(HEV)，对用于能量储存的电化学装置的研究和开发的需求不断增加。

特别是，已经关注诸如可充电/可放电锂硫电池等的二次电池的开发。近年来，已经积极地进行了设计新型电极和电池的研究和开发以改善二次电池的容量密度和比能量。

由于锂硫(Li-S)电池具有高能量密度，因此Li-S电池作为能够替代锂离子电池的下一代二次电池而备受关注。一般来说，锂硫电池具有其中锂电解质浸渗到电极组件中的结构，所述电极组件包含：包含硫碳复合物作为电极活性材料的正极、包含锂金属或锂合金的负极和隔膜。

这样的锂硫电池的正极一般是通过将正极浆料涂布在金属箔上而制造的。在这种情况下，通过将电极混合物在诸如水和N-甲基吡咯烷酮(NMP)的溶剂中混合来制备所述正极浆料，所述电极混合物包含用于储存能量的正极活性材料、用于赋予导电性的导电材料和用于将它们粘附到电极箔上的粘结剂(PVdF)。

在上述正极浆料中，正极活性材料和/或导电材料的分散性对制造电极时的可加工性和由此形成的电极的特性具有重要影响。因此，已经研究了各种各样的方法来改善正极活性材料和/或导电材料在正极浆料中的分散性。

例如，韩国专利公开第10-2015-0025665号公开了“二次电池用正极浆料，其特征在于包含正极活性材料、导电材料、粘结剂、分散剂和水性溶剂，其中所述分散剂为包含具有离子特性的主链和具有非离子表面活性剂特性的侧链的共聚物”。

然而，如该专利文献中所公开的，当使用另外的分散剂时，电极的制造过程变得复杂，并且会导致电极的制造成本增加，这在经济上是不可取的。

因此，需要研究能够在不使用任何另外的分散剂的情况下改善正极活性材料和/或导电材料的分散性的方法。

[现有技术文献]

[专利文献]

韩国专利公开第10-2015-0025665号

发明内容

【技术问题】

本发明是为了解决现有技术的问题而提出的，本发明的一个目的在于提供一种用于制造正极的浆料组合物，其能够大幅改善正极活性材料和导电材料的分散性、降低电极的表面粗糙度并且显著减少电极中的卷曲现象。

本发明的另一个目的在于提供一种用于制造正极的浆料组合物，其在不使用任何另外的分散剂的情况下显示出优异的分散性，抑制电极中的卷曲现象，并且在电池的制造工艺上具有优势。

本发明的又一个目的在于提供一种使用所述用于制造正极的浆料组合物制造的电池的正极和包含所述正极的电池。

【技术方案】