CN111509221B - 一种倍率型水系正极浆料、其制备方法、得到的极片和电池、及电池的用途 - Google Patents

一种倍率型水系正极浆料、其制备方法、得到的极片和电池、及电池的用途 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种倍率型水系正极浆料、其制备方法、得到的极片和电池、及电池的用途。所述倍率型水系正极浆料包括氟化碳材料、醇类溶剂和水系粘结剂。本发明采用水系配方代替普通的油系配方制备正极浆料，可以解决普通的油系配方会增加粘结剂聚偏氟乙烯PVDF的使用比例，导致极片的电导率变差，影响电池放电性能的问题；使用水系配方实验条件相对容易实现，不用考虑有机溶剂N‑甲基吡咯烷酮和聚偏氟乙烯吸水的问题；另外，水系配方可以减少粘结剂使用比例，可以有效提高极片电导率，改善电性能差的问题，提高电池的放电倍率；除此之外，水系配方减少有机溶剂的使用，对环境友好。

Description

一种倍率型水系正极浆料、其制备方法、得到的极片和电池、 及电池的用途
技术领域
本发明属于电池技术领域，具体涉及一种倍率型水系正极浆料、其制备方法、得到的极片和电池、及电池的用途。
背景技术
随着新能源动力汽车、便携式移动设备的普及，人们对移动电源的容量、循环性能、安全性能等要求越来越高，因此，便携式移动电源得到了飞速发展。锂离子电池由于其优异的电化学性能，受到了人们的广泛关注。其中锂氟化碳电池由于实用比能量高达280～750Wh/kg，而且工作电压稳定、自放电小、安全性高，具有很好的发展前景。
但是氟化碳材料的比表面积大，材料本身具有导电性差，疏水性强等特点，因此一般情况以油系配方制备正极，但是由于油系配方存在一些问题，例如油系配方中由于正极材料的比表面积大，因此粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)用量较大，但粘结剂本身不具有导电性也没有电化学活性，这样就会导致正极的电导率更差，影响材料的放电性能，同时也影响电池的电化学性能。另外，有机溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)作为油系配方的分散剂用量较多，有机溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)的挥发性较强，会对环境造成严重的污染，也容易造成对人体的伤害。
例如：CN110380013A公开了一种超高功率密度锂氟化碳电池用正极材料及制备方法和应用，所述正极材料包括如下组分的原料混合制成：氟化碳活性材料质量百分比80％；超级导电碳黑质量百分比8％；纳米碳纤维质量百分比2％；聚偏氟乙烯质量百分比10％。
CN109817978A公开了一种高比能氟化石墨烯锂电池的制备方法。以新型氟化石墨烯作为正极活性材料，锂合金作为负极材料的锂氟化碳电池。其中所述新型氟化石墨烯是采用热还原石墨烯为原料，与氟化剂反应，经过碱液处理、水洗烘干、造粒等工艺过程得到。
因此，本领域需要开发出一种采用水系配方制得的新型的氟化碳电池，所述氟化碳电池不仅具有较好的电导率而且能够改善电池的放电性能，同时还有利于保护环境或人体健康。
发明内容
针对现有技术中，氟化碳电池采用油系配方会增加粘结剂聚偏氟乙烯PVDF的使用比例，导致极片的电导率变差，影响电池放电性能的问题。本发明的目的在于提供一种倍率型水系正极浆料、其制备方法、得到的极片和电池、及电池的用途。所述正极浆料采用水系配方制备，并且可以解决极片掉粉的问题，明显提高极片的附着力，从而提高极片的电导率，改善电池的放电性能。
为了达到上述目的，本发明采取如下技术方案：
本发明的目的之一在于提供一种倍率型水系正极浆料，所述倍率型水系正极浆料包括氟化碳材料、醇类溶剂和水系粘结剂。
本发明采用水系配方代替普通的油系配方制备正极浆料，可以解决普通的油系配方会增加粘结剂聚偏氟乙烯PVDF的使用比例，导致极片的电导率变差，影响电池放电性能的问题；使用本发明的水系配方不用考虑有机溶剂N-甲基吡咯烷酮和聚偏氟乙烯吸水的问题；另外，水系配方可以减少粘结剂使用比例，可以有效提高极片电导率，改善电性能差的问题，提高电池的放电倍率；除此之外，水系配方减少有机溶剂的使用，对环境友好。
优选地，所述倍率型水系正极浆料中还包括导电剂和增稠剂。
优选地，所述倍率型水系正极浆料中，以氟化碳材料、增稠剂、导电剂和水系粘结剂的总含量计为100wt％，所述氟化碳材料的含量为80～95wt％，例如81wt％、82wt％、83wt％、84wt％、85wt％、86wt％、87wt％、88wt％、89wt％、90wt％、91wt％、92wt％、93wt％或94wt％等。
优选地，所述倍率型水系正极浆料中，以氟化碳材料、增稠剂、导电剂和水系粘结剂的总含量计为100wt％，所述增稠剂的含量为0.5～2.5wt％，例如0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1wt％、1.2wt％、1.4wt％、1.5wt％、1.6wt％、1.8wt％、2wt％、2.1wt％、2.2wt％、2.3wt％或2.4wt％等。
优选地，所述倍率型水系正极浆料中，以氟化碳材料、增稠剂、导电剂和水系粘结剂的总含量计为100wt％，所述导电剂的含量为3～15wt％，例如4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％、10wt％、11wt％、12wt％、13wt％或14wt％等。
优选地，所述倍率型水系正极浆料中，以氟化碳材料、增稠剂、导电剂和水系粘结剂的总含量计为100wt％，所述水系粘结剂的含量为1～4wt％，例如1.2wt％、1.5wt％、1.8wt％、2wt％、2.2wt％、2.5wt％、2.8wt％、3wt％、3.2wt％、3.5wt％或3.8wt％等。
优选地，所述醇类溶剂包括醇和水。
优选地，所述倍率型水系正极浆料中，以醇和水的总含量计为100wt％，所述醇的含量为10～40wt％(例如12wt％、15wt％、18wt％、20wt％、22wt％、25wt％、28wt％、30wt％、32wt％、35wt％或38wt％等)，水的含量为60～90wt％，例如62wt％、65wt％、68wt％、70wt％、72wt％、75wt％、78wt％、80wt％、82wt％、85wt％或88wt％等。
优选地，所述倍率型水系正极浆料的粘度为2000～5000cps，例如2200cps、2500cps、2800cps、3000cps、3200cps、3500cps、3800cps、4000cps、4200cps、4500cps或4800cps等。
优选地，所述导电剂包括Super P、乙炔黑、石墨、水系碳纳米管和KS-6中的至少一种。
优选地，所述氟化碳材料包括氟化石墨、氟化碳纳米管和氟化石墨烯中的至少一种。
优选地，所述醇包括无水乙醇、异丙醇和正丁醇中的至少一种。
优选地，所述增稠剂为CMC、PEO、PVP、PVA、PAA和β-环糊精中的至少一种。
优选地，所述水系粘结剂包括SBR和/或聚丙烯酰胺。
优选地，所述倍率型水系正极浆料的固含量为20～40wt％，例如22wt％、24wt％、25wt％、26wt％、28wt％、30wt％、32wt％、35wt％、36wt％、38wt％或39wt％等。
本发明的目的之二在于提供一种目的之一所述倍率型水系正极浆料的制备方法，所述方法包括如下步骤：将水系粘结剂、氟化碳材料和醇类溶剂搅拌混合，得到倍率型水系正极浆料。
优选地，所述水系粘结剂、氟化碳材料和醇类溶剂搅拌混合的过程中，还包括加入导电剂和增稠剂的过程。
优选地，所述醇类溶剂包括醇和水。
优选地，所述倍率型水系正极浆料的制备过程包括：
(1)将增稠剂和水依次进行第一搅拌和第二搅拌的混合过程，得到胶液；
(2)将步骤(1)得到的胶液与导电剂依次进行第三搅拌和第四搅拌的混合过程；
(3)在步骤(2)得到的产品中加入氟化碳材料和醇类溶剂，然后依次进行第五搅拌和第六搅拌的混合过程；
(4)在步骤(3)得到的产品中加入水系粘结剂，进行第七搅拌的混合过程。
优选地，步骤(1)所述第一搅拌的转速为100～300rpm，例如110rpm、130rpm、150rpm、170rpm、190rpm、200rpm、210rpm、230rpm、250rpm、270rpm或290rpm等。
优选地，步骤(1)所述第一搅拌的时间为10～20min，例如11min、12min、13min、14min、15min、16min、17min、18min或19min等。
优选地，步骤(1)所述第二搅拌的转速为2000～3000rpm，例如2100rpm、2200rpm、2300rpm、2400rpm、2500rpm、2600rpm、2700rpm、2800rpm或2900rpm等。
优选地，步骤(1)所述第二搅拌的时间为2～6h，例如2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h或5.5h等。
优选地，步骤(2)所述第三搅拌的转速为100～300rpm，例如110rpm、130rpm、150rpm、170rpm、190rpm、200rpm、210rpm、230rpm、250rpm、270rpm或290rpm等。
优选地，步骤(2)所述第三搅拌的时间为10～20min，例如11min、12min、13min、14min、15min、16min、17min、18min或19min等。
优选地，步骤(2)所述第四搅拌的转速为2000～3000rpm，例如2100rpm、2200rpm、2300rpm、2400rpm、2500rpm、2600rpm、2700rpm、2800rpm或2900rpm等。
优选地，步骤(2)所述第四搅拌的时间为1～3h，例如1.1h、1.3h、1.5h、1.7h、1.9h、2h、2.1h、2.3h、2.5h、2.7h或2.9h等。
优选地，步骤(3)所述第五搅拌的转速为100～300rpm，例如110rpm、130rpm、150rpm、170rpm、190rpm、200rpm、210rpm、230rpm、250rpm、270rpm或290rpm等。
优选地，步骤(3)所述第五搅拌的时间为10～20min，例如11min、12min、13min、14min、15min、16min、17min、18min或19min等。
优选地，步骤(3)所述第六搅拌的转速为2000～3000rpm，例如2100rpm、2200rpm、2300rpm、2400rpm、2500rpm、2600rpm、2700rpm、2800rpm或2900rpm等。
优选地，步骤(3)所述第六搅拌的时间为2～6h，例如2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h或5.5h等。
本发明步骤(3)选择第五搅拌混合的转速为100～300rpm，时间为10～20min，一般来说混合转速越快，分散越快，但是这里涉及固体和胶液或者液体之间的混合，考虑到固体的比表面积大，容易悬浮在空气中，因此需要较小的速度和适宜的时间进行搅拌混合，这样可以使加入的物料和胶液或者溶剂混合在一起，有利于实际极片和设计极片配比一致，第五搅拌混合的转速过大，会造成物料在器壁上沉积，影响浆料的均匀性，造成极片的实际配比与设计极片的配比有差别；第五搅拌混合的转速过小，容易导致胶液或者溶剂不能很好的与物料充分混合，在一定的时间范围内，物料和胶液或者溶剂仍处于一个分离的状态，后续转入第六搅拌混合，由于搅拌速度过快容易导致物料在器壁上沉积，影响浆料的均匀性，造成极片的实际配比与设计极片的配比有差别；第五搅拌混合的时间过长，长时间慢速搅拌，影响生产效率，浪费生产资源；第五搅拌混合的时间过短，尚未起到胶液或者溶剂与物料混合的效果，不利于转入高速搅拌混合，由于搅拌速度过快容易导致物料在器壁上沉积，影响浆料的均匀性，造成极片的实际配比与设计正极的配比有差别。
本发明步骤(3)选择第六搅拌混合的转速为2000～3000rpm，时间为2～6h，搅拌速度越快，分散速度越快，所需要的时间越短，但是这容易对自身材料和机器造成损伤，适当的转速以及时间，能够得到分散均匀粘度适中的浆料，第六搅拌混合的转速过大，对自身材料和机器造成损伤，破坏材料的结构，严重会导致材料失活；第六搅拌混合的转速过小，达不到分散的效果，影响极片的一致性，最后导致电池倍率性能差；第六搅拌混合的时间过长，持续搅拌会加速溶剂的挥发，导致固含量升高，浆料的粘度不稳定；第六搅拌混合的时间过短，达不到既定的分散效果，浆料分散不均匀，影响极片的一致性，最后导致电池倍率性能差。
优选地，步骤(4)所述第七搅拌的转速为2000～3000rpm，例如2100rpm、2200rpm、2300rpm、2400rpm、2500rpm、2600rpm、2700rpm、2800rpm或2900rpm等。
优选地，步骤(4)所述第七搅拌的时间20～60min，例如25min、30min、35min、40min、45min、50min或55min等。
本发明制备过程中采用低速-高速搅拌组合对物料进行搅拌，特别是控制低速搅拌混合的转速(100～300rpm)可以有效地控制物料因比表面积大，颗粒小造成物料在器壁上沉积，影响浆料的均匀性，造成极片的实际配比与设计极片的配比有差别；搅拌速度对物料的分散速度是有直接影响的，一般来说搅拌速度越快对物料的分散速度就越快，即可以缩短搅拌时间，但是对材料和机器的损伤也就越大，因此需要控制高速搅拌混合的转速(2000～3000rpm)。
优选地，步骤(4)之后，还包括过筛的过程。
作为优选技术方案，本发明所述一种正极浆料的制备方法，所述方法包括如下步骤：
(1)将增稠剂和水以100～300rpm转速搅拌混合10～20min，然后以2000～3000rpm转速搅拌混合2～6h，得到水系胶液；
(2)将所述水系胶液与导电剂混合，以100～300rpm转速搅拌混合10～20min，然后以2000～3000rpm转速搅拌混合1～3h；
(3)将步骤(2)得到的混合溶液、氟化碳材料、醇和水混合，依次进行转速为100～300rpm的搅拌混合10～20min和转速为2000～3000rpm的搅拌混合2～6h；
(4)将步骤(3)得到的混合溶液与水系粘结剂进行转速为2000～3000rpm的搅拌混合20～60min，得到粘度为2000～4000cps的倍率型水系正极浆料。
本发明的目的之二在于提供一种正极极片，所述正极极片通过采用目的之一所述的倍率型水系正极浆料涂覆于集流体上制备得到。
优选地，所述正极极片包括氟化碳材料、增稠剂、导电剂和水系粘结剂。
优选地，所述正极极片中，以氟化碳材料、增稠剂、导电剂和水系粘结剂的总含量计为100wt％，所述氟化碳材料的含量为80～95wt％，例如81wt％、82wt％、83wt％、84wt％、85wt％、86wt％、87wt％、88wt％、89wt％、90wt％、91wt％、92wt％、93wt％或94wt％等。
优选地，所述正极极片中，以氟化碳材料、增稠剂、导电剂和水系粘结剂的总含量计为100wt％，所述增稠剂的含量为0.5～2.5wt％，例如0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1wt％、1.2wt％、1.4wt％、1.5wt％、1.6wt％、1.8wt％、2wt％、2.1wt％、2.2wt％、2.3wt％或2.4wt％等。
优选地，所述正极极片中，以氟化碳材料、增稠剂、导电剂和水系粘结剂的总含量计为100wt％，所述导电剂的含量为3～15wt％，例如4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％、10wt％、11wt％、12wt％、13wt％或14wt％等。
优选地，所述正极极片中，以氟化碳材料、增稠剂、导电剂和水系粘结剂的总含量计为100wt％，所述水系粘结剂的含量为1～4wt％，例如1.2wt％、1.5wt％、1.8wt％、2wt％、2.2wt％、2.5wt％、2.8wt％、3wt％、3.2wt％、3.5wt％或3.8wt％等。
本发明的目的之三在于提供一种锂氟化碳电池，所述锂氟化碳电池包括目的之二所述的正极极片。
本发明的目的之四在于提供一种如目的之三所述锂氟化碳电池的用途，所述锂氟化碳电池用于智能仪表、野外检测和生物监测中的任意一种或至少两种的组合。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明采用水系配方代替普通的油系配方制备正极浆料，实验条件容易实现；可以减少粘结剂使用比例，有效提高极片电导率，改善电性能差的问题，提高电池的放电倍率；除此之外，水系配方减少有机溶剂的使用，对环境友好，同时，本发明水系配方能够明显提高极片的附着力，可以有效解决油系配方极片易掉粉的问题。
附图说明
图1是本发明实施例1和对比例1得到的锂氟化碳电池在不同倍率下的放电曲线对比图；
图2是本发明实施例1得到的锂氟化碳电池在不同倍率下的放电曲线图。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
本实施例所述倍率型水系正极浆料中，以氟化石墨、CMC、导电剂Super P和水系粘结剂SBR的总含量计为100wt％，所述氟化石墨的含量为90wt％，CMC的含量为1.0wt％，所述导电剂Super P的含量为7wt％，所述水系粘结剂SBR的含量为2.0wt％；所述倍率型水系正极浆料中，以无水乙醇和水的总含量计为100wt％，所述无水乙醇的含量为30wt％，水的含量为70wt％，固含量为30wt％。
一种倍率型水系正极浆料的制备方法：
(1)将CMC和水以200rpm转速搅拌混合15min，然后以2500rpm转速搅拌混合4h，得到水系胶液；
(2)将所述水系胶液与导电剂Super P混合，以200rpm转速搅拌混合15min，然后以2500rpm转速搅拌混合2h；
(3)将步骤(2)得到的混合溶液、氟化石墨、无水乙醇和水混合，依次进行转速为200rpm的搅拌混合15min和转速为2500rpm的搅拌混合4h；
(4)将步骤(3)得到的混合溶液与水系粘结剂SBR进行转速为2500rpm的搅拌混合30min，得到粘度为3000cps的倍率型水系正极浆料；
一种锂氟化碳电池的制备方法：
(5)将所述倍率型水系正极浆料涂布在铝箔上，经过真空干燥后裁制成电池正极；
(6)将所述电池正极、负极(金属锂)和celgard2325隔膜组装成电池，并加入电解液(1mol/L LiPF6，EC:DMC:EMC的体积比＝1:1:1)。
图2是本实施例得到的锂氟化碳电池分别在0.1C、0.5C、1C和2C倍率下进行放电性能测试图，由图中可以看出，本发明的方法得到的锂氟化碳电池具有优异的倍率性能。
实施例2
与实施例1的区别在于，步骤(3)将转速为2500rpm的搅拌混合4h，替换为转速3500rpm的搅拌混合4h。
实施例3
与实施例1的区别在于，步骤(3)将转速为200rpm的搅拌混合15min，替换为转速50rpm的搅拌混合15min。
实施例4
与实施例1的区别在于，步骤(3)将转速为200rpm的搅拌混合15min，替换为转速400rpm的搅拌混合15min。
本发明实施例2相对于实施例1步骤(3)的高速搅拌转速过大，对自身材料和机器造成损伤，破坏材料的结构，易导致材料失活，进而实施例2得到的电池电化学性能相对于实施例1较差。
本发明实施例3相对于实施例1步骤(3)的低速搅拌转速过小，导致物料和胶液或者溶剂不能充分混合，仍处于一个分离的状态，后续转入高速搅拌混合，由于搅拌速度过快容易导致物料在器壁上沉积，影响浆料的均匀性，造成极片的实际配比与设计正极的配比有差别，进而实施例3得到的电池电化学性能相对于实施例1较差。
本发明实施例4相对于实施例1步骤(3)的低速搅拌转速过大，低速搅拌混合的转速过大，会造成物料在器壁上沉积，影响浆料的均匀性，造成极片的实际配比与设计正极的配比有差别，进而实施例4得到的电池电化学性能相对于实施例1较差。
实施例5
与实施例1的区别在于，步骤(3)不加入无水乙醇，即所述倍率型水系正极浆料中不存在无水乙醇。
本发明实施例1相比于实施例5可以有效增强氟化碳材料在水中的分散能力，从而使得实施例1的电池电化学性能相对于实施例5较好。
实施例6
本实施例所述倍率型水系正极浆料中，以氟化碳纳米管、CMC、导电剂SuperP和水系粘结剂SBR的总含量计为100wt％，所述氟化碳纳米管的含量为85wt％，CMC的含量为1.5wt％，所述导电剂Super P的含量为10wt％，所述水系粘结剂SBR的含量为3.5wt％；所述倍率型水系正极浆料中，以无水乙醇和水的总含量计为100wt％，所述无水乙醇的含量为40wt％，水的含量为60wt％，固含量为35wt％。
一种倍率型水系正极浆料的制备方法：
(1)将CMC和水以100rpm转速搅拌混合20min，然后以2000rpm转速搅拌混合6h，得到水系胶液；
(2)将所述水系胶液与导电剂Super P混合，以300rpm转速搅拌混合10min，然后以3000rpm转速搅拌混合1h；
(3)将步骤(2)得到的混合溶液、氟化石墨、无水乙醇和水混合，依次进行转速为300rpm的搅拌混合15min和转速为2000rpm的搅拌混合5h；
(4)将步骤(3)得到的混合溶液与水系粘结剂SBR进行转速为2000rpm的搅拌混合60min，得到粘度为4000cps的倍率型水系正极浆料；
一种锂氟化碳电池的制备方法：
(5)将所述倍率型水系正极浆料涂布在铝箔上，经过真空干燥后裁制成电池正极；
(6)将所述电池正极、负极(金属锂)和celgard2325隔膜组装成电池，并加入电解液(1mol/L LiPF6，EC:DMC:EMC的体积比＝1:1:1)。
对比例1
与实施例1的区别在于，采用油系配方，即将无水乙醇和水替换为等量的NMP，水系粘结剂替换为PVDF。
图1是本发明实施例1和对比例1得到的锂氟化碳电池分别在0.1C、0.5C、1C和2C倍率下的放电曲线对比图，由图可以看出，实施例1采用水系方法制备的正极极片的放电平台明显高于对比例1采用油系方法制备的正极极片放电平台，这主要的原因在于油系粘结剂的粘结性差，导致正极极片的附着力差，容易出现掉粉，影响大电流输出；而水系制备的正极极片由于CMC胶液与金属箔有良好的粘结性，相对于CMC，SBR的粘结性更强，因此两者的组合，一方面可以提高极片的附着力，另一方面CMC也具有电子及离子导电性能，从而可以提高电池的放电平台，在大电流输出时，表现尤为突出。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (37)

1.一种倍率型水系正极浆料，其特征在于，所述倍率型水系正极浆料包括氟化碳材料、醇类溶剂和水系粘结剂；
所述倍率型水系正极浆料的粘度为2000~5000cps；
所述倍率型水系正极浆料由如下方法制备得到，所述方法包括以下步骤：
（1）将增稠剂和水依次进行第一搅拌和第二搅拌的混合过程，得到胶液；
（2）将步骤（1）得到的胶液与导电剂依次进行第三搅拌和第四搅拌的混合过程；
（3）在步骤（2）得到的产品中加入氟化碳材料和醇类溶剂，然后依次进行第五搅拌和第六搅拌的混合过程；
（4）在步骤（3）得到的产品中加入水系粘结剂，进行第七搅拌的混合过程；
步骤（3）所述第五搅拌的转速为100~300rpm；步骤（3）所述第六搅拌的转速为2000~3000rpm。
2.如权利要求1所述的倍率型水系正极浆料，其特征在于，所述倍率型水系正极浆料中，以氟化碳材料、增稠剂、导电剂和水系粘结剂的总含量计为100wt%，所述氟化碳材料的含量为80~95wt%。
3.如权利要求1所述的倍率型水系正极浆料，其特征在于，所述倍率型水系正极浆料中，以氟化碳材料、增稠剂、导电剂和水系粘结剂的总含量计为100wt%，所述增稠剂的含量为0.5~2.5wt%。
4.如权利要求1所述的倍率型水系正极浆料，其特征在于，所述倍率型水系正极浆料中，以氟化碳材料、增稠剂、导电剂和水系粘结剂的总含量计为100wt%，所述导电剂的含量为3~15wt%。
5.如权利要求1所述的倍率型水系正极浆料，其特征在于，所述倍率型水系正极浆料中，以氟化碳材料、增稠剂、导电剂和水系粘结剂的总含量计为100wt%，所述水系粘结剂的含量为1~4wt%。
6.如权利要求1所述的倍率型水系正极浆料，其特征在于，所述醇类溶剂包括醇和水。
7.如权利要求6所述的倍率型水系正极浆料，其特征在于，所述倍率型水系正极浆料中，以醇和水的总含量计为100wt%，所述醇的含量为10~40wt%，水的含量为60~90wt%。
8.如权利要求1所述的倍率型水系正极浆料，其特征在于，所述导电剂包括Super P、乙炔黑、石墨、水系碳纳米管和KS-6中的至少一种。
9.如权利要求1所述的倍率型水系正极浆料，其特征在于，所述氟化碳材料包括氟化石墨、氟化碳纳米管和氟化石墨烯中的至少一种。
10.如权利要求6所述的倍率型水系正极浆料，其特征在于，所述醇包括无水乙醇、异丙醇和正丁醇中的至少一种。
11.如权利要求1所述的倍率型水系正极浆料，其特征在于，所述增稠剂为CMC、PEO、PVP、PVA、PAA和β-环糊精中的至少一种。
12.如权利要求1所述的倍率型水系正极浆料，其特征在于，所述水系粘结剂包括SBR和/或聚丙烯酰胺。
13.如权利要求1所述的倍率型水系正极浆料，其特征在于，所述倍率型水系正极浆料的固含量为20~40wt%。
14.一种如权利要求1-13之一所述倍率型水系正极浆料的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
（1）将增稠剂和水依次进行第一搅拌和第二搅拌的混合过程，得到胶液；
（2）将步骤（1）得到的胶液与导电剂依次进行第三搅拌和第四搅拌的混合过程；
（3）在步骤（2）得到的产品中加入氟化碳材料和醇类溶剂，然后依次进行第五搅拌和第六搅拌的混合过程；
（4）在步骤（3）得到的产品中加入水系粘结剂，进行第七搅拌的混合过程；
步骤（3）所述第五搅拌的转速为100~300rpm；步骤（3）所述第六搅拌的转速为2000~3000rpm。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述醇类溶剂包括醇和水。
16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述第一搅拌的转速为100~300rpm。
17.如权利要求14所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述第一搅拌的时间为10~20min。
18.如权利要求14所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述第二搅拌的转速为2000~3000rpm。
19.如权利要求14所述的方法，其特征在于，步骤（1）所述第二搅拌的时间为2~6h。
20.如权利要求14所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述第三搅拌的转速为100~300rpm。
21.如权利要求14所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述第三搅拌的时间为10~20min。
22.如权利要求14所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述第四搅拌的转速为2000~3000rpm。
23.如权利要求14所述的方法，其特征在于，步骤（2）所述第四搅拌的时间为1~3h。
24.如权利要求14所述的方法，其特征在于，步骤（3）所述第五搅拌的时间为10~20min。
25.如权利要求14所述的方法，其特征在于，步骤（3）所述第六搅拌的时间为2~6h。
26.如权利要求14所述的方法，其特征在于，步骤（4）所述第七搅拌的转速为2000~3000rpm。
27.如权利要求14所述的方法，其特征在于，步骤（4）所述第七搅拌的时间20~60min。
28.如权利要求14所述的方法，其特征在于，步骤（4）之后，还包括过筛的过程。
29.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
（1）将增稠剂和水以100~300rpm转速搅拌混合10~20min，然后以2000~3000rpm转速搅拌混合2~6h，得到水系胶液；
（2）将所述水系胶液与导电剂混合，以100~300rpm转速搅拌混合10~20min，然后以2000~3000rpm转速搅拌混合1~3h；
（3）将步骤（2）得到的混合溶液、氟化碳材料、醇和水混合，依次进行转速为100~300rpm的搅拌混合10~20min和转速为2000~3000rpm的搅拌混合2~6h；
（4）将步骤（3）得到的混合溶液与水系粘结剂进行转速为2000~3000rpm的搅拌混合20~60min，得到粘度为2000~4000cps的倍率型水系正极浆料。
30.一种正极极片，其特征在于，所述正极极片通过采用权利要求1-13之一所述的倍率型水系正极浆料涂覆于集流体上制备得到。
31.根据权利要求30所述的正极极片，其特征在于，所述正极极片包括氟化碳材料、增稠剂、导电剂和水系粘结剂。
32.根据权利要求31所述的正极极片，其特征在于，所述正极极片中，以氟化碳材料、增稠剂、导电剂和水系粘结剂的总含量计为100wt%，所述氟化碳材料的含量为80~95wt%。
33.根据权利要求31所述的正极极片，其特征在于，所述正极极片中，以氟化碳材料、增稠剂、导电剂和水系粘结剂的总含量计为100wt%，所述增稠剂的含量为0.5~2.5wt%。
34.根据权利要求31所述的正极极片，其特征在于，所述正极极片中，以氟化碳材料、增稠剂、导电剂和水系粘结剂的总含量计为100wt%，所述导电剂的含量为3~15wt%。
35.根据权利要求31所述的正极极片，其特征在于，所述正极极片中，以氟化碳材料、增稠剂、导电剂和水系粘结剂的总含量计为100wt%，所述水系粘结剂的含量为1~4wt%。
36.一种锂氟化碳电池，其特征在于，所述锂氟化碳电池包括权利要求31-35任一项所述的正极极片。
37.一种如权利要求36所述锂氟化碳电池的用途，其特征在于，所述锂氟化碳电池用于智能仪表、野外检测和生物监测中的任意一种或至少两种的组合。
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