[发明专利]一种高导电性提锂电极的制备方法有效
申请号: | 202110555928.6 | 申请日: | 2021-05-21 |
公开(公告)号: | CN113293291B | 公开(公告)日: | 2022-04-08 |
发明(设计)人: | 何利华;徐文华;刘冬福;赵中伟;刘旭恒;张治奎 | 申请(专利权)人: | 江苏中南锂业有限公司;中南大学 |
主分类号: | H01M4/139 | 分类号: | H01M4/139 |
代理公司: | 北京细软智谷知识产权代理有限责任公司 11471 | 代理人: | 王睿 |
地址: | 213300 江苏省常州*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 导电性 电极 制备 方法 | ||
1.一种高导电性提锂电极的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将电极活性物质加入到含有十二烷基苯磺酸钠和FeCl3的混合水溶液中,搅拌分散后加入导电聚合物单体,在0~5℃下反应1-10小时,反应结束后经过滤、洗涤、滤渣烘干后,得到导电聚合物改性电极粉体材料;
(2)将高分子有机化合物和粘结剂加入到有机溶剂中,真空机械搅拌直至溶解,得到混合胶液;
(3)将步骤(1)中的改性电极粉体材料、科琴黑、碳纳米管、短碳纤维和造孔剂加入到步骤(2)中的混合胶液中,真空机械搅拌4-8小时,得到电极浆料;
(4)将步骤(3)所得电极浆料涂覆在集流体上得到电极,再将涂覆后的电极依次进行程序烘干和水浸处理,得到所述改性电极;
步骤(1)中,所述导电聚合物单体为吡咯、噻吩、苯胺、吲哚中的一种或几种的混合物,所述电极活性物质、十二烷基苯磺酸钠、三氯化铁与导电聚合物单体的加入量按摩尔比计为5:(1~2.5):(1~2.5):(0.5~2);
步骤(2)中,所述高分子有机化合物为含羧基的有机物,为聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸中的一种或几种的混合物;
步骤(3)中,所述电极浆料中的高分子有机化合物、粘结剂、科琴黑、碳纳米管、碳纤维、造孔剂、有机溶剂的加入量依次为改性电极粉体材料重量的0.5%~5%、8%~12%、5~15%、0.5~2%、1-3%、20~40%、150%~200%。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述电极活性物质为锂离子电池正极材料,为LiFePO4、LiMn2O4、LiNixCoyMn(1-x-y)O2三元材料中的一种或几种的混合物。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述粘结剂为聚偏二氟乙烯,所述有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述造孔剂为固态可溶性无机盐,为NaCl、KCl中的一种或两种。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述造孔剂的粒度分布为:50-100目占总造孔剂质量的20~30%,100~200目占总造孔剂质量的30~50%,余下的造孔剂粒度在200目以上。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(4)中,所述程序烘干包括将涂覆后的电极在60-80℃下预烘3~8小时,然后在80~120℃下烘干5~10小时。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(4)中,所述水浸处理为将烘干后的电极在水中浸泡0.5~10小时。
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