CN109768221A - 一种高性能的锰系材料正极浆料及其制备方法 - Google Patents

一种高性能的锰系材料正极浆料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109768221A
CN109768221A CN201711094694.XA CN201711094694A CN109768221A CN 109768221 A CN109768221 A CN 109768221A CN 201711094694 A CN201711094694 A CN 201711094694A CN 109768221 A CN109768221 A CN 109768221A
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
agent
anode sizing
high performance
sizing agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711094694.XA
Other languages
English (en)
Inventor
史新明
谭迎迎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Golden Sunshine Amperex Technology Ltd
Original Assignee
Jiangsu Golden Sunshine Amperex Technology Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Golden Sunshine Amperex Technology Ltd filed Critical Jiangsu Golden Sunshine Amperex Technology Ltd
Priority to CN201711094694.XA priority Critical patent/CN109768221A/zh
Publication of CN109768221A publication Critical patent/CN109768221A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高性能的锰系材料正极浆料，包括活性物质80‑96份、导电剂1‑5份、粘结剂1‑5份和络合剂1‑5份，活性物质为LiMn2O4，LiNixCoyMn(1‑x‑y)O2，LiNi0.5Mn1.5O4和LiNi0.5Mn0.5O2中的一种或几种。导电剂为碳纳米管粉末或碳纳米管分散液，粘结剂为聚偏二氟乙烯，络合剂为乙二胺四乙酸。本发明采用乙二胺四乙酸为络合剂，能够较强的络合溶解游离出的锰离子，从而避免其在负极表面沉积，采用碳纳米管作为导电剂，提高极片电导率，降低充放电过程中的温度变化，明显改善使用含锰正极材料的锂离子电池的循环性能；通过严格控制三次加入的NMP的比例，材料的克容量相对于现有的锂电池有了大幅度的提升,并极大提高了正极膜片的空间利用率,所得到正极膜片的压实密度可以达到5.0g/cm3以上。

Description

一种高性能的锰系材料正极浆料及其制备方法
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，具体为一种高性能的锰系材料正极浆料及其制备方法，以及使用这种正极浆料制备而成的正极片。
背景技术
锂离子电池由于具有输出电压高、比能量大、循环寿命长、安全性能优越、无记忆效应等优点，被广泛应用于便携式电子产品、电动汽车、中大型储能产品使用的新能源动力。
在锂离子电池中，正极材料对电池性能起着至关重要的作用。目前使用的正极材料中有较多含锰材料，如：LiMn2O4，LiNixCoyMn(1-x-y)O2，LiNi0.5Mn1.5O4，LiNi0.5Mn0.5O2等，由于姜泰勒效应使得Mn3+溶解，并发生歧化反应后沉积于负极表面，破坏SEI膜，从而影响电池的循环性能，而高温下此现象更严重，目前配方工艺制备的正极片并不能改善该情况。
发明内容
为解决现有技术存在的锂离子电池由于姜泰勒效应使得Mn3+溶解，并发生歧化反应后沉积于负极表面，破坏SEI膜，从而影响电池的循环性能，而高温下此现象更严重的缺陷，本发明提供一种高性能的锰系材料正极浆料及其制备方法。
一种高性能的锰系材料正极浆料，包括以下质量份数的各组分：活性物质80-96份、导电剂1-5份、粘结剂1-5份和络合剂1-5份，所述的活性物质为LiMn2O4，LiNixCoyMn(1-x-y)O2，LiNi0.5Mn1.5O4和LiNi0.5Mn0.5O2中的一种或几种。
进一步的，所述的导电剂为碳纳米管粉末或碳纳米管分散液，提高极片电导率，降低充放电过程中的温度变化，明显改善使用含锰正极材料的锂离子电池的循环性能。
进一步的，所述的粘结剂为聚偏二氟乙烯。
进一步的，所述的络合剂为乙二胺四乙酸。乙二胺四乙酸能够较强的络合溶解游离出的锰离子，从而避免其在负极表面沉积。
进一步的，包括以下质量份数的各组分：LiNi0.5Mn0.5O2 95份、碳纳米管粉末2.5份、聚偏二氟乙烯2份和乙二胺四乙酸0.5份。
一种高性能的锰系材料正极浆料的制备方法，包括以下步骤：
先将活性物质与导电剂、粘结剂、络合剂置于搅拌罐内干混，然后加入部分NMP(N-甲基吡咯烷酮)进行润湿，润湿后再次加入部分NMP进行捏合，最后加入适量NMP进行高速分散，分散后的浆料脱泡后即可进行涂布使用。
进一步的，三次加入的NMP的质量之比为3～5：2:1。通过严格控制三次加入的NMP的比例，材料的克容量相对于现有的锂电池有了大幅度的提升,并极大提高了正极膜片的空间利用率,所得到正极膜片的压实密度可以达到5.0g/cm3以上。
一种正极片的制备方法，将正极浆料经涂布机双面均匀的涂覆于铝箔表面后，烘干后在铝箔表面形成正极活性膜层，即得所述正极片。
优选的，所述正极活性膜层的厚度为20～200微米。
有益效果：本发明的高性能的锰系材料正极浆料采用乙二胺四乙酸为络合剂，能够较强的络合溶解游离出的锰离子，从而避免其在负极表面沉积，采用碳纳米管作为导电剂，提高极片电导率，降低充放电过程中的温度变化，明显改善使用含锰正极材料的锂离子电池的循环性能。通过严格控制三次加入的NMP的比例，材料的克容量相对于现有的锂电池有了大幅度的提升,并极大提高了正极膜片的空间利用率,所得到正极膜片的压实密度可以达到5.0g/cm3以上。
具体实施方式
实施例1
一种高性能的锰系材料正极浆料，包括以下质量份数的各组分：活性物质80份、导电剂1份、粘结剂1份和络合剂1份，所述的活性物质为LiNixCoyMn(1-x-y)O2。
先将活性物质与导电剂、粘结剂、络合剂置于搅拌罐内干混，然后加入部分NMP进行润湿，润湿后再次加入部分NMP进行捏合，最后加入适量NMP进行高速分散，分散后的浆料脱泡后即可进行涂布使用。
三次加入的NMP的质量之比为3：2:1。
一种正极片的制备方法，将正极浆料经涂布机双面均匀的涂覆于铝箔表面后，烘干后在铝箔表面形成正极活性膜层，所述正极活性膜层的厚度为200微米，即得所述正极片。
实施例2
一种高性能的锰系材料正极浆料，包括以下质量份数的各组分：活性物质96份、导电剂5份、粘结剂5份和络合剂1份，所述的活性物质为LiNixCoyMn(1-x-y)O2和LiNi0.5Mn0.5O2按照质量比为2:1的混合物。
先将活性物质与导电剂、粘结剂、络合剂置于搅拌罐内干混，然后加入部分NMP进行润湿，润湿后再次加入部分NMP进行捏合，最后加入适量NMP进行高速分散，分散后的浆料脱泡后即可进行涂布使用。三次加入的NMP的质量之比为5：2:1。
一种正极片的制备方法，将正极浆料经涂布机双面均匀的涂覆于铝箔表面后，烘干后在铝箔表面形成正极活性膜层，所述正极活性膜层的厚度为20微米，即得所述正极片。
所述的导电剂为碳纳米管粉末或碳纳米管分散液，所述的粘结剂为聚偏二氟乙烯，所述的络合剂为乙二胺四乙酸。
实施例3
一种高性能的锰系材料正极浆料，包括以下质量份数的各组分：活性物质94.5份、导电剂3份、粘结剂2份和络合剂0.5份，所述的活性物质为LiMn2O4。
先将活性物质与导电剂、粘结剂、络合剂置于搅拌罐内干混，然后加入部分NMP进行润湿，润湿后再次加入部分NMP进行捏合，最后加入适量NMP进行高速分散，分散后的浆料脱泡后即可进行涂布使用。三次加入的NMP的质量之比为4：2:1。
一种正极片的制备方法，将正极浆料经涂布机双面均匀的涂覆于铝箔表面后，烘干后在铝箔表面形成正极活性膜层，所述正极活性膜层的厚度为80微米，即得所述正极片。
所述的导电剂为碳纳米管粉末，所述的粘结剂为聚偏二氟乙烯，所述的络合剂为乙二胺四乙酸。
实施例4
一种高性能的锰系材料正极浆料，包括以下质量份数的各组分：活性物质95份、导电剂2.5份、粘结剂2份和络合剂0.5份，所述的活性物质为LiNixCoyMn(1-x-y)O2和LiNi0.5Mn0.5O2按照质量比为2:1的混合物。
先将活性物质与导电剂、粘结剂、络合剂置于搅拌罐内干混，然后加入部分NMP进行润湿，润湿后再次加入部分NMP进行捏合，最后加入适量NMP进行高速分散，分散后的浆料脱泡后即可进行涂布使用。三次加入的NMP的质量之比为5：2:1。
一种正极片的制备方法，将正极浆料经涂布机双面均匀的涂覆于铝箔表面后，烘干后在铝箔表面形成正极活性膜层，所述正极活性膜层的厚度为10微米，即得所述正极片。
所述的导电剂为碳纳米管分散液，所述的粘结剂为聚偏二氟乙烯，所述的络合剂为乙二胺四乙酸。

Claims (9)

1.一种高性能的锰系材料正极浆料，其特征在于，包括以下质量份数的各组分：活性物质80-96份、导电剂1-5份、粘结剂1-5份和络合剂1-5份，所述的活性物质为LiMn2O4，LiNixCoyMn(1-x-y)O2，LiNi0.5Mn1.5O4和LiNi0.5Mn0.5O2中的一种或几种。
2.如权利要求1所述的高性能的锰系材料正极浆料，其特征在于，所述的导电剂为碳纳米管粉末或碳纳米管分散液。
3.如权利要求1或2所述的高性能的锰系材料正极浆料，其特征在于，所述的粘结剂为聚偏二氟乙烯。
4.如权利要求3所述的高性能的锰系材料正极浆料，其特征在于，所述的络合剂为乙二胺四乙酸。
5.如权利要求1所述的高性能的锰系材料正极浆料，其特征在于，包括以下质量份数的各组分：LiNi0.5Mn0.5O2 95份、碳纳米管粉末2.5份、聚偏二氟乙烯2份和乙二胺四乙酸0.5份。
6.一种权利要求1中所述的高性能的锰系材料正极浆料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
先将活性物质与导电剂、粘结剂、络合剂置于搅拌罐内干混，然后加入部分NMP进行润湿，润湿后再次加入部分NMP进行捏合，最后加入适量NMP进行高速分散，分散后的浆料脱泡后即可进行涂布使用。
7.如权利要求6所述高性能的锰系材料正极浆料的制备方法，其特征在于，三次加入的NMP的质量之比为3～5：2:1。
8.一种正极片的制备方法，其特征在于，将权利要求1所述的正极浆料经涂布机双面均匀的涂覆于铝箔表面后，烘干后在铝箔表面形成正极活性膜层，即得所述正极片。
9.如权利要求8所述的正极片的制备方法，所述正极活性膜层的厚度为20～200微米。
CN201711094694.XA 2017-11-09 2017-11-09 一种高性能的锰系材料正极浆料及其制备方法 Pending CN109768221A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711094694.XA CN109768221A (zh) 2017-11-09 2017-11-09 一种高性能的锰系材料正极浆料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711094694.XA CN109768221A (zh) 2017-11-09 2017-11-09 一种高性能的锰系材料正极浆料及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109768221A true CN109768221A (zh) 2019-05-17

Family

ID=66449679

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711094694.XA Pending CN109768221A (zh) 2017-11-09 2017-11-09 一种高性能的锰系材料正极浆料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109768221A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111129460A (zh) * 2019-12-21 2020-05-08 河南电池研究院有限公司 锂离子电池正极浆料和锂离子电池
CN114551783A (zh) * 2021-09-30 2022-05-27 万向一二三股份公司 一种泡沫铝集流体正极片及其制备方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101521271A (zh) * 2008-02-26 2009-09-02 比亚迪股份有限公司 一种锂离子电池负极浆料和负极的制备方法
CN102163740A (zh) * 2010-02-17 2011-08-24 三洋电机株式会社 非水电解质二次电池
CN102569723A (zh) * 2012-02-13 2012-07-11 华为技术有限公司 锂离子电池正极材料及其制备方法、正极及锂离子电池
CN103190022A (zh) * 2010-09-01 2013-07-03 日本瑞翁株式会社 二次电池正极用水类粘合剂组合物、二次电池正极用浆液组合物、二次电池正极及二次电池
CN103682355A (zh) * 2012-09-18 2014-03-26 华为技术有限公司 复合硅酸盐正极材料、锂电池及其制备方法、通信设备
CN103825018A (zh) * 2014-03-17 2014-05-28 山东润峰集团新能源科技有限公司 一种高性能富锰锂基正极浆料及其应用方法
CN104577071A (zh) * 2015-01-28 2015-04-29 山东齐星新能源科技有限责任公司 一种锂离子电池干粉制浆方法
CN105932228A (zh) * 2014-01-28 2016-09-07 泉州劲鑫电子有限公司 一种高容量锂离子电池正极片的制备方法
CN106133946A (zh) * 2014-03-25 2016-11-16 可乐丽股份有限公司 碱性电池用隔板及使用其的碱性电池
CN106229555A (zh) * 2016-08-31 2016-12-14 井冈山大学 聚合氮杂冠醚涂层隔膜提高锰系锂离子电池使用寿命的方法
CN106876712A (zh) * 2015-12-14 2017-06-20 中国科学院大连化学物理研究所 一种抑制锂硫电池中聚硫离子飞梭的方法
CN106935853A (zh) * 2017-04-25 2017-07-07 湖北金泉新材料有限责任公司 一种正极浆料、其制备方法及用途

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101521271A (zh) * 2008-02-26 2009-09-02 比亚迪股份有限公司 一种锂离子电池负极浆料和负极的制备方法
CN102163740A (zh) * 2010-02-17 2011-08-24 三洋电机株式会社 非水电解质二次电池
CN103190022A (zh) * 2010-09-01 2013-07-03 日本瑞翁株式会社 二次电池正极用水类粘合剂组合物、二次电池正极用浆液组合物、二次电池正极及二次电池
CN102569723A (zh) * 2012-02-13 2012-07-11 华为技术有限公司 锂离子电池正极材料及其制备方法、正极及锂离子电池
CN103682355A (zh) * 2012-09-18 2014-03-26 华为技术有限公司 复合硅酸盐正极材料、锂电池及其制备方法、通信设备
CN105932228A (zh) * 2014-01-28 2016-09-07 泉州劲鑫电子有限公司 一种高容量锂离子电池正极片的制备方法
CN103825018A (zh) * 2014-03-17 2014-05-28 山东润峰集团新能源科技有限公司 一种高性能富锰锂基正极浆料及其应用方法
CN106133946A (zh) * 2014-03-25 2016-11-16 可乐丽股份有限公司 碱性电池用隔板及使用其的碱性电池
CN104577071A (zh) * 2015-01-28 2015-04-29 山东齐星新能源科技有限责任公司 一种锂离子电池干粉制浆方法
CN106876712A (zh) * 2015-12-14 2017-06-20 中国科学院大连化学物理研究所 一种抑制锂硫电池中聚硫离子飞梭的方法
CN106229555A (zh) * 2016-08-31 2016-12-14 井冈山大学 聚合氮杂冠醚涂层隔膜提高锰系锂离子电池使用寿命的方法
CN106935853A (zh) * 2017-04-25 2017-07-07 湖北金泉新材料有限责任公司 一种正极浆料、其制备方法及用途

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111129460A (zh) * 2019-12-21 2020-05-08 河南电池研究院有限公司 锂离子电池正极浆料和锂离子电池
CN114551783A (zh) * 2021-09-30 2022-05-27 万向一二三股份公司 一种泡沫铝集流体正极片及其制备方法
CN114551783B (zh) * 2021-09-30 2023-08-15 万向一二三股份公司 一种泡沫铝集流体正极片及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103633295B (zh) 一种硅碳复合材料、锂离子电池及其制备方法和应用
CN104425825B (zh) 一种锂离子电池电极结构及其制备方法
CN109216686A (zh) 一种锂离子电池硅碳复合材料及其制备方法
CN102694155A (zh) 硅碳复合材料及其制备方法、含该材料的锂离子电池
CN102760883A (zh) 锂离子电池用新型壳聚糖及其衍生物水系粘结剂
JP2013229163A (ja) 非水電解質二次電池用負極及び非水電解質二次電池
CN101859886A (zh) 一种锂离子电池负极材料及其制备方法
CN102969509B (zh) 一种锂离子电池硅碳复合材料的制备方法
KR102384939B1 (ko) 집전체 코트용 접착제 도공액
CN108470884A (zh) 一种水基粘结剂制备的锂离子电池电极
CN105470464B (zh) 一种降低不可逆容量损失的锂离子电池负极制备方法
CN105047919B (zh) 一种磷酸铁锂电池正极材料的制备方法
CN107895778A (zh) 一种氮硫共掺杂碳表面修饰磷酸铁锂正极材料、其制备方法及用途
CN115395002B (zh) 一种多孔硅负极材料及其制备方法、硅负极片以及锂离子电池
CN114256499A (zh) 一种具备补锂硫化物固态电解质膜的全固态电池制备方法
CN107681113A (zh) 正极片及其制备方法以及二次电池
CN109768221A (zh) 一种高性能的锰系材料正极浆料及其制备方法
CN109686979B (zh) 一种硅碳负极材料浆料及其制备方法
CN107403907A (zh) 一种锂电池负极片及其制备方法
CN108091866B (zh) 一种用于锂离子电池硅碳负极材料的制备方法
CN113285050A (zh) 一种Li-M-X基固态锂电池正极及其制备方法
CN110838579B (zh) 一种锂硒电池正极材料的制备方法及应用
CN109411758A (zh) 一种锂离子电池负极用水系导电粘合剂的制备方法
CN104037423B (zh) 锂离子电池多孔镍集流体的制备方法
CN105406029B (zh) 锂离子电池正极极片或负极极片的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190517