[发明专利]一种多孔电极及其制备方法和锂电池

说明书

本发明涉及一种多孔电极及其制备方法和锂电池。所述制备方法包括在用以制备电极的电极材料浆料中加入造孔剂，制备成电极片；将电极片浸泡在含有硼基阴离子受体化合物BBARS的溶液中,通过BBARS与造孔剂的阴离子结合使造孔剂发生阴阳离子解离，使造孔剂溶解在溶液中，在原有位置留下微孔；将电极从溶液中取出，真空干燥即得到多孔电极；或者，在制备电极的电极材料浆料中加入造孔剂，制备成电极片；将电极片组装到电池中，并向电池中注入含有硼基阴离子受体化合物BBARS的溶液中,通过BBARS与造孔剂的阴离子结合使造孔剂发生阴阳离子解离，使造孔剂溶解在溶液中，在原有位置留下微孔；对电池进行真空干燥，即得到多孔电极。

技术领域

本发明涉及材料技术领域，尤其涉及一种多孔电极及其制备方法和锂电池。

背景技术

锂离子电池(LIBs)具有高能量密度和可再充电的特性，在目前的纯电动或混合电动汽车中，已经成为最具吸引力的动力来源。充电速度慢、续航里程短，是当前制约电动汽车发展的主要因素之一。

动力电池能量密度的持续提升，使得电动汽车的续航里程持续提升，目前主流车型续航里程普遍超过400km，高端车型达到500km，甚至部分车型达到600km以上，已经能够基本解决电动汽车的里程焦虑。但是目前由于电池的倍率性能及充电设施还不够完善，因此电动汽车对于倍率的需求普遍较高。

目前针对电池的倍率问题，一般采取以下几种解决方式：1)降低极片的厚度，减小锂离子的传输路径，提高倍率性能；2)使用倍率性材料体系，比如负极使用膨胀石墨、钛酸锂、无定型碳，正极使用多晶材料、降低材料粒径等；3)电池设计优化，比如极耳的宽度、位置、数量等；4)电解质优化，通过优化电解液的粘度、电导率、降低电解液与材料的界面阻抗等；5)换电技术。

但是以上方式，各有不足之处。例如：降低极片厚度会导致能量密度降低续航里程缩短；采用钛酸锂负极的电池能量密度偏低；采用膨胀石墨成本高，不易规模化；换电存在各种车型不统一的问题，等等。

因此，业内亟待提出一种能够提高电池的倍率性能，同时满足其他性能需求且易于规模化的一种解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种多孔电极及其制备方法和锂电池。在不影响电池能量密度的同时，能够降低电池内阻，提升离子的迁移速率，提高电池的倍率性能，制备方法简便可行，易于规模化。

第一方面，本发明实施例提供了一种多孔电极的制备方法，包括：

在用以制备电极的电极材料浆料中加入造孔剂，制备成电极片；

将所述电极片浸泡在含有硼基阴离子受体化合物BBARS的溶液中,通过BBARS与造孔剂的阴离子结合使造孔剂发生阴阳离子解离，使造孔剂溶解在所述溶液中，在原有位置留下微孔；将所述电极从所述溶液中取出，真空干燥即得到所述多孔电极。

优选的，所述BBARS具体包括：全氟取代三苯基硼(TPFPB)、五氟苯硼草酸盐(PFPBO)、4,5,6,7-四氟-2-(2,3,4,5,6-五氟苯基)-1,3,2-苯并二氧硼烷(PFPTFBB)或硼酸三(六氟异丙基)酯(THFPB)中的任一种；

所述溶液的浓度为0.01mol/L-1mol/L。

优选的，所述造孔剂包括：氯化锂、碳酸锂、溴化锂、氟化锂、碘化锂、碳化锂、氧化锂、过氧化锂，氢化锂中的一种或几种混合；

所述造孔剂的颗粒尺寸为0.1nm-100μm；

所述造孔剂占所述电极的比例为0.01wt％-20wt％。

优选的，所述真空干燥的真空度为1-1000Pa,温度为30℃-280℃，时间为1-48小时。

第二方面，本发明实施例提供了一种多孔电极的制备方法，包括：