CN112151795A - 正极活性材料、正极和二次电池 - Google Patents

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杨凯
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Abstract

本发明属于二次电池材料技术领域，具体涉及一种正极活性材料、正极和二次电池。本发明首次将传统作为导电剂使用的导电炭黑作为正极活性材料，由于导电炭黑是一类比表面积大、吸附性强、表面活性好、导电性能优异的碳材料，作为正极活性材料使用时，可以提高所得正极、二次电池的充放电性能、倍率性和循环稳定性。

Description

正极活性材料、正极和二次电池
技术领域
本发明属于二次电池材料技术领域，具体涉及一种正极活性材料，一种正极，以及一种二次电池。
背景技术
二次电池作为一种成熟的储能器件，已经广泛应用于日常生活中，如：电动汽车和便捷式电子设备等，其中以锂离子电池的应用最为普遍，但是锂离子电池面临着锂资源储量有限、成本高的缺点。作为潜在取代锂离子电池的储能技术，以钾离子电池为代表的多种二次电池在近几年日益受到关注。钾离子电池具有较低的氧化还原电位(-2.94V vs.K/K+)，接近锂离子电池(-3.04V vs.Li/Li+)，且钾离子电池还具有钾资源储量丰富，价格便宜的优势，因此对二次电池特别是钾离子电池正极活性材料的研究也越来越深入。碳材料具有环境友好、造价低的优点，然而碳材料作为二次电池的正极活性材料存在容量低、衰减明显等问题，极大限制了二次电池的发展。因此，选择性能更好的正极活性材料已成为当前二次电池研究工作的重点之一。
发明内容
本发明的目的是提供一种正极活性材料，一种正极，以及一种二次电池，旨在解决现有二次电池的正极活性材料存在的容量低、衰减明显的技术问题。
为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明一方面提供了一种正极活性材料，其包括导电炭黑。
本发明另一方面提供一种正极，其包括正极集流体和层叠结合在所述正极集流体表面的正极活性层，所述正极活性层包括上述的正极活性材料、导电剂和粘结剂。
本发明再一方面提供了一种二次电池，其包括上述的正极、电解液、隔膜和负极。
本发明正极活性材料首次将导电炭黑作为正极活性材料的组分，其中，导电炭黑具有比表面积大、吸附性强、表面活性好的优点，可便于阴离子在导电炭黑中的吸附和插层，使正极活性材料的充放电性能得到提高；其次，导电炭黑其自身具有优异的导电性能，极大地提升了正极活性材料的倍率性和循环稳定性。
本发明正极包括上述正极活性材料，由于该正极活性材料包括导电炭黑，且导电炭黑可以提高正极活性材料的充放电性能、倍率性和循环稳定性，因此本发明包括上述正极活性材料的正极也具有良好的充放电性能、倍率性和循环稳定性。
本发明二次电池包括上述正极，由于该正极具有良好的充放电性能、倍率性和循环稳定性，因此本发明二次电池也具有良好的充放电性能、倍率性和循环稳定性，具有良好的应用前景和市场价值。
附图说明
图1为本发明其中一个实施例制备所得二次电池的结构示意图；
图2为本发明实施例1制备得到的钾二次电池的电化学性能测试结果，其中，图2a显示了在电流密度为50mA g-1时的典型恒电流充电/放电曲线(第100个循环)；图2b显示了钾二次电池在50mA g-1时的循环性能；图2c显示了钾二次电池的速率能力；图2d显示了钾二次电池在不同电流密度下测得的相应恒电流充/放电曲线；图2e显示了钾二次电池在300mAg-1下的长期循环稳定性，以及图2f显示了钾二次电池在不同循环次数下获得的相应的恒电流充放电曲线；
图3为本发明实施例2制备得到的钾二次电池的电化学性能测试结果；
图4为本发明实施例3制备得到的钾二次电池的电化学性能测试结果；
其中，图1中的附图标记如下：
10—负极活性材料兼负极集流体；20—隔膜；32—第一电解液；34—第二电解液；40—正极活性层；50—正极集流体。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和技术效果更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。结合本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行；所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
在本发明的描述中，术语“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本发明的描述中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。
需要理解的是，本发明实施例中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本发明实施例相关组分的含量按比例放大或缩小均在本发明公开的范围之内。具体地，本发明实施例中所述的重量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。
另外，除非上下文另外明确地使用，否则词的单数形式的表达应被理解为包含该词的复数形式。术语“包括”或“具有”旨在指定特征、数量、步骤、操作、元件、部分或者其组合的存在，但不用于排除存在或可能添加一个或多个其它特征、数量、步骤、操作、元件、部分或者其组合。
本发明实施例提供了一种正极活性材料，其包括导电炭黑。
传统的二次电池中，导电炭黑多作为电极材料中的导电剂使用。本发明实施例首次将导电炭黑作为正极活性材料的组分，即提供了导电炭黑作为正极活性材料的新应用。其中，具有比表面积大、吸附性强、表面活性好的优点，可便于阴离子在导电炭黑中的吸附和插层，使正极活性材料的充放电性能得到提高；其次，导电炭黑其自身具有优异的导电性能，极大地提升了正极活性材料的倍率性和循环稳定性。
在一些实施例中，导电炭黑选自科琴黑(KB)、Super P、乙炔黑中的至少一种，优选科琴黑。这是因为科琴黑自身特有的短程有序结构，更有利于电子的传导，更加便于阴离子的吸附和插层，且科琴黑的比表面积比Super P和乙炔黑更大，其作为准石墨晶体，排列不规整，具有大量的缺陷，所以可提供更多的活性位点、增加容量。
导电炭黑作为正极活性材料时，其添加量对所得正极的充放电性能和电容量存在显著影响。通过优化导电炭黑的添加量，可在提升正极的充放电性能和电容量的同时，便于添加适量的导电剂和粘结剂，使所得正极的综合性能得到提高。因此，在一些实施例中，将导电炭黑的质量占正极活性层的质量百分比控制在60％-95％。
相应地，本发明实施例还提供了一种正极，其包括正极集流体和层叠结合在正极集流体表面的正极活性层，正极活性层包括上述的正极活性材料、导电剂和粘结剂。
本发明实施例提供的正极包括上述正极活性材料，由于该正极活性材料包括导电炭黑，且导电炭黑可以提高正极活性材料的充放电性能、倍率性和循环稳定性，因此本发明实施例提供的包括上述正极活性材料的正极也具有良好的充放电性能、倍率性和循环稳定性。
在一些实施例中，导电剂的具体选择与前述导电炭黑的具体选择一致时(如都选择科琴黑)，有利于进一步提升所得正极活性层中各组分的均一性和分散性，此时导电炭黑既作为正极活性材料，又作为导电剂。在一些具体实施例中，选择导电炭黑(选自科琴黑、Super P、乙炔黑中的至少一种)、导电碳球、导电石墨、碳纳米管、导电碳纤维、石墨烯中的至少一种作为导电剂。
导电剂的添加量太低，则电子导电通道过少，不利于大电流充放电；导电剂的添加量太高又会降低导电炭黑或导电炭黑与石墨材料的混合物/复合物的相对含量，影响电池容量。通过优化导电剂的添加量，有利于提升所得正极的充放电性能和循环性能。因此，在一些实施例中，将导电剂占正极活性层的质量百分比控制在2％-30％。
本发明实施例的粘结剂优选选择聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、丁苯橡胶、聚烯烃类中的至少一种作为粘结剂。
粘结剂的添加量太低，则难以起到稳定电极结构的作用；粘结剂的添加量太高又会引起电阻的升高，导致导电炭黑或导电炭黑与石墨材料的混合物/复合物的相对含量降低及所得正极导电性能的下降。因此，在一些实施例中，将粘结剂占正极活性层的质量百分比控制在3％-10％。
在一些实施例中，正极集流体的材质选自铝、锂、镁、钒、铜、铁、锡、锌、镍、钛、锰中的至少一种，优选铝箔。这是因为正极在充放电过程中处于相对高电位，负极处于低电位，在充电过程中集流体容易发生氧化，而铝箔的表面有一层致密的氧化铝，可以抵抗该氧化作用。
本发明实施例提供的正极可以通过以下方法制备得到：按比例称取导电炭黑、导电剂和粘结剂，加入溶液充分混合均匀，得到正极活性浆料；将正极集流体清洗干净，然后将正极活性浆料均匀涂覆于正极集流体表面形成正极活性层，干燥后进行裁切，得到正极。
相应地，本发明实施例提供了一种二次电池，其包括上述的正极、电解液、隔膜和负极。
本发明实施例提供的二次电池包括上述正极，由于该正极具有良好的充放电性能、倍率性和循环稳定性，因此本发明实施例提供的二次电池也具有良好的充放电性能、倍率性和循环稳定性，具有良好的应用前景和市场价值。
本发明实施例提供了二次电池，其结构如图1所示。本发明实施例提供的二次电池包括隔膜20，以及分别设置在隔膜两侧的第一电解液32和第二电解液34，其中，第一电解液32的另一侧设置有负极活性材料兼负极集流体10，第二电解液34的另一侧设置有将正极活性层40结合在正极集流体50表面所得的正极。需要说明的是，本发明实施例提供的图1仅展示了制备纽扣电池的结构示意图，并不表示对本发明实施例二次电池的形态或结构的限制。本发明实施例提供的二次电池的结构包括不限于将正极、隔膜、负极依次层叠形成的内芯，并将内芯浸渍于电解液中。
本发明实施例提供的二次电池通过发生在正极、负极与电解液界面上的离子传输与电子传输相分离的吸附和插层来实现电能的存储与释放，其具体工作原理如下：以该二次电池是钾二次电池为例，充电时，负极发生的是钾离子在负极沉积的反应，该过程为化学过程；正极发生的是阴离子在正极活性层表面的吸附与插层，该过程包括物理过程和化学过程。放电时，负极释放钾离子，阴离子从正极活性层的表面脱吸附与脱插层，并返回电解液。
在一些实施例中，负极活性材料选自具有储离子能力的物质，如钾、锂、钠、锌、锡、镁、钙、铝或碳材料。
需要说明的是，本发明实施例提供的二次电池以导电炭黑作为正极活性层的组分，根据负极活性材料中的金属元素的具体选择，相应地所得二次电池的具体种类也随之改变。例如，当负极活性材料依次为钾、锂、钠、锌、锡、镁、钙、铝时，所得二次电池依次为钾二次电池、锂二次电池、钠二次电池、锌二次电池、锡二次电池、镁二次电池、钙二次电池、铝二次电池。当负极活性材料为碳材料时，所得二次电池的种类与电解质盐的种类一致，如电解质盐为锂盐，则二次电池为锂二次电池。
在一些实施例中，负极集流体的材质为钾、锂、钠、锌、锡、镁、钙、铝或铜。可以看出，除了碳材料以外，负极活性材料与负极集流体的材质基本一致，因此负极活性材料优选钾、锂、钠、锌、锡、镁、钙或铝，此时钾、锂、钠、锌、锡、镁、钙或铝同时也是负极集流体所使用的金属材料，负极活性材料兼做负极集流体(也可认为是负极集流体兼做负极活性材料)，可无需额外添加负极粘结剂、负极导电剂，也省略了制备负极活性浆料以及将负极活性浆料涂覆于负极集流体表面形成负极活性层的步骤。当负极活性材料是碳材料时，负极集流体的材质为铜。
在一些实施例中，电解液包括溶剂和电解质盐。其中，溶剂选自酯类溶剂、砜类溶剂、腈类溶剂、离子液体中的至少一种。在一些具体实施例中，溶剂选自碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、甲酸甲酯(MF)、乙酸甲酯(MA)、N,N-二甲基乙酰胺(DMA)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)、丙酸甲酯(MP)、丙酸乙酯(EP)、乙酸乙酯(EA)、γ-丁内酯(GBL)、四氢呋喃(THF)、2-甲基四氢呋喃(2MeTHF)、1,3-二氧环戊烷(DOL)、4-甲基-1,3-二氧环戊烷(4MeDOL)、二甲氧甲烷(DMM)、1,2-二甲氧丙烷(DMP)、三乙二醇二甲醚(DG)、二甲基砜(MSM)、二甲醚(DME)、亚硫酸乙烯酯(ES)、亚硫酸丙烯脂(PS)、亚硫酸二甲脂(DMS)、亚硫酸二乙脂(DES)、冠醚(12-冠-4)、1-乙基-3-甲基咪唑-六氟磷酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑-四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑-双三氟甲基磺酰亚胺盐、1-丙基-3-甲基咪唑-六氟磷酸盐、1-丙基-3-甲基咪唑-四氟硼酸盐、1-丙基-3-甲基咪唑-双三氟甲基磺酰亚胺盐、1-丁基-1-甲基咪唑-六氟磷酸盐、1-丁基-1-甲基咪唑-四氟硼酸盐、1-丁基-1-甲基咪唑-双三氟甲基磺酰亚胺盐、N-丁基-N-甲基吡咯烷-双三氟甲基磺酰亚胺盐、1-丁基-1-甲基吡咯烷-双三氟甲基磺酰亚胺盐、N-甲基-N-丙基吡咯烷-双三氟甲基磺酰亚胺盐、N-甲,丙基哌啶-双三氟甲基磺酰亚胺盐、N-甲,丁基哌啶-双三氟甲基磺酰亚胺盐中的至少一种。
进一步地，电解质盐的浓度为0.1mol/L-10mol/L，以提高电解液的电导率。
进一步地，根据二次电池具体为钾二次电池、锂二次电池、钠二次电池、锌二次电池、锡二次电池、镁二次电池、钙二次电池、铝二次电池时，相应地电解质盐依次为电解质钾盐、电解质锂盐、电解质钠盐、电解质锌盐、电解质锡盐、电解质镁盐、电解质钙盐、电解质铝盐。在一些具体实施例中，当二次电池为钾二次电池时，电解质钾盐具体选择六氟磷酸钾、氯化钾、氟化钾、硫酸钾、碳酸钾、磷酸钾、硝酸钾、二氟草酸硼酸钾、焦磷酸钾、十二烷基苯磺酸钾、十二烷基硫酸钾、柠檬酸三钾、偏硼酸钾、硼酸钾、钼酸钾、钨酸钾、溴化钾、亚硝酸钾、碘酸钾、碘化钾、硅酸钾、木质素磺酸钾、草酸钾、铝酸钾、甲基磺酸钾、醋酸钾、重铬酸钾、六氟砷酸钾、四氟硼酸钾、高氯酸钾、三氟甲烷磺酰亚胺钾(KTFSI)、三氟甲烷磺酸钾(KCF3SO3)、双三氟甲磺酰亚胺钾(KN(SO2CF3)2)中的至少一种，优选具有高电导率、抗氧化性能好且电化学性能稳定的六氟磷酸钾(KPF6)。
在一些实施例中，本发明实施例提供的二次电池可以通过以下方式制备(以制备钾二次电池为例)：
S1、负极活性材料(兼负极集流体)的制备：在真空手套箱中取少量钾块于塑封袋中，进行擀片，裁片为12mm的圆片；
S2、配制电解液：称取1mol的KPF6，加入到EC:PC(V:V＝1:1)的溶剂中，充分溶解；
S3、制备隔膜：将玻璃纤维隔膜裁成直径为16mm的圆片，放在真空干燥箱中备用；
S4、制备钾离子电池正极：称取正极活性材料以及粘结剂，加入溶剂中充分混合成均匀浆料制成正极活性浆料；将正极集流体清洗干净，然后将正极活性浆料均匀涂覆于正极集流体表面得到正极活性层，待正极活性层完全干燥后进行裁切，得所需正极；
S5、将负极活性材料(兼负极集流体)、电解液、隔膜以及正极进行组装，得到钾二次电池。
需要说明的是，上述S1-S4的序号大小并不意味着执行顺序的先后，可以并行执行或先后执行，具体执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限制。
此外，上述钾二次电池的制备过程仅提供了本发明实施例二次电池的一种制备方法而已，本发明实施例提供的二次电池的形态并不局限于扣式电池，可根据核心成分和实际需要设计成各种形态的电池，包括但不限于平板电池、圆柱电池。
为使本发明上述实施细节和操作能清楚地被本领域技术人员理解，以及本发明实施例正极活性材料、正极和二次电池的进步性能显著的体现，以下通过多个实施例来举例说明上述技术方案。
实施例1
一种钾二次电池，其制备方法包括如下步骤：
(11)制备负极：在真空手套箱中取少量钾块于塑封袋中，进行擀片，裁片为12mm的圆片：
(12)制备正极：将0.4g科琴黑(KB)、0.1g聚四氟乙烯充分研磨，加入4ml氮甲基吡咯烷酮溶液中，获得均匀浆料；然后将浆料均匀涂覆于铝箔表面(即正极集流体)并真空干燥，最后裁切成直径10mm的圆片，压实后作为正极备用；
(13)制备有机电解液：称取0.9204g KPF6加入到10mL碳酸乙烯酯(EC)：碳酸丙烯酯(PC)(体积比为1：1)，充分震荡溶解后备用。
(14)制备隔膜：取玻璃纤维隔膜，裁剪成直径16mm的圆片，放到真空干燥箱中备用。
(15)组装：在惰性气体保护的手套箱中，将上述制备好的正极、有机电解液、负极、隔膜依次紧密堆叠，然后将上述堆叠部分封装入扣式壳体，完成电池组装，得到钾二次电池。
实施例2
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于制备正极的步骤中，以Super P替代科琴黑。
实施例3
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于制备正极的步骤中，以乙炔黑替代科琴黑。
实施例4
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于制备正极的步骤中，以碳纳米线与Super P(质量比7：2)代替科琴黑。
实施例5
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于制备正极的步骤中，以碳纳米管与Super P(质量比7：2)代替科琴黑。
实施例6
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于制备正极的步骤中，以碳纳米线与科琴黑(质量比7：2)混合代替科琴黑。
实施例7
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于制备正极的步骤中，以碳纳米管与科琴黑(质量比7：2)混合代替科琴黑。
实施例8
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于制备正极的步骤中，以膨胀石墨与科琴黑(质量比7：2)混合代替科琴黑。
实施例9
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于制备负极的步骤中，以锂金属替代钾金属。
实施例10
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于制备负极的步骤中，以钠金属替代钾金属。
实施例11
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于制备负极的步骤中，以膨胀石墨(EG)作为负极活性材料，铜箔作为集流体。
对比例1
本对比例与实施例1基本相同，不同之处在于制备正极的步骤中，以膨胀石墨(EG)替代科琴黑。
对比例2
本对比例与实施例1基本相同，不同之处在于制备正极的步骤中，以活性炭替代科琴黑。
对比例3
本对比例与实施例1基本相同，不同之处在于制备正极的步骤中，以KS6替代科琴黑。
对实施例1-11及对比例1-3所得二次电池的容量和循环次数进行检测，检测方法：以电流密度50mA g-1，恒流充放电测试容量和循环次数，检测结果如表1所示。通过表1可以看出，以科琴黑作为二次电池的正极活性材料时，所得二次电池的容量最高，且当负极活性材料为锂时，即锂二次电池，其容量显著大于钾二次电池的容量，而钠二次电池的容量相对锂二次电池和钾二次电池较低；以Super P或乙炔黑作为正极活性材料时，所得二次电池的容量低于科琴黑，这有赖于科琴黑特有的短程有序结构、大量的缺陷和更大的比表面积。实施例4-5和实施例6-8相比可以看出，将石墨材料(碳纳米线、碳纳米管或膨胀石墨)与导电炭黑混合作为正极活性材料时，石墨材料与科琴黑混合所得二次电池的容量高于石墨材料与Super P的混合材料，该结论进一步证实了包含科琴黑的正极活性材料，对所得二次电池的电化学性能有显著促进作用。此外，实施例11以科琴黑作为正极活性材料，以膨胀石墨作为负极活性材料，所得二次电池的容量较低，这是因为膨胀石墨作为负极活性材料时，所得二次电池在循环过程中，钾离子插层量很少(以钾二次电池为例)，所以容量较低；当负极活性材料为钾时(以钾二次电池为例)，可发生反应的位点更多，故所得二次电池的容量更高。
表1实施例1-11及对比例1-3所得二次电池的正负极材料、容量和循环次数
Figure BDA0002670232440000121
实验例
对实施例1所得钾二次电池进行电化学性能测试，测试结果如图2所示。其中，图2a显示了在电流密度为50mA g-1时的典型恒电流充电/放电曲线(第100个循环)；图2b显示了钾二次电池在50mA g-1时的循环性能；图2c显示了钾二次电池的速率能力；图2d显示了钾二次电池在不同电流密度下测得的相应恒电流充/放电曲线；图2e显示了钾二次电池在300mAg-1下的长期循环稳定性，以及图2f显示了钾二次电池在不同循环次数下获得的相应的恒电流充放电曲线。
图2中，图2a为钾基半电池的恒流充放电曲线图，电流密度为0.05A g-1，测试的电压范围1.5V至4.6V。根据曲线的图形可知，既不表现为理想的直线，也不具备明显的电压平台。这说明电化学储能过程受扩散行为和电容特性的协同作用。扩散过程有利于高容量，电容特性则可以满足快速充放电。为了获得科琴黑提供的最大容量，电化学性能在50mA g-1下进行测试，结果如图2b所示的半电池120次循环性能图。可以看出，整个过程中电池可稳定循环，且放电比容量接近充电比容量，稳定在232mAh g-1，库伦效率接近100％，这是目前钾离子电池容量最高的正极碳材料。相应地，在第100个循环时，半电池的库仑效率高达99％。图2c所示的半电池在不同电流密度下的电化学性能图可以看出，在电流密度为0.3、0.5、1和2A g-1的半电池中，放电比容量分别为117、109、100和93mA h g-1。随着电流密度增大，容量没有显著变化，这表明科琴黑作为正极活性材料正极具有优异的倍率性能，这归因于它密集的浅层活性位点和优异的电子导电性。图2d为不同电流密度下的恒流充放电曲线图，该图表现出科琴黑在高电流密度下具有良好的电化学稳定性。图2e中，钾基半电池在电流密度为300mA g-1时，也表现出优异的循环稳定性，且在1000次长循环后，容量几乎没有下降。图2f所显示的不同循环数下的无变化的恒流充放电曲线也进一步说明了以科琴黑作为正极活性材料，所得二次电池具有优异的循环稳定性。
对实施例2所得钾二次电池进行电化学性能测试，测试结果如图3所示。通过图3可以看出，实施例2所得钾二次电池在电流密度50mA g-1，110圈后可保持40mAh g-1的比容量。
对实施例3所得钾二次电池进行电化学性能测试，测试结果如图4所示。通过图4可以看出，实施例3所得钾二次电池在电流密度50mA g-1，100圈后可保持40mAh g-1的比容量。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种正极活性材料，其特征在于，包括导电炭黑。
2.根据权利要求1所述的正极活性材料，其特征在于，所述导电炭黑选自科琴黑、SuperP、乙炔黑中的至少一种。
3.一种正极，包括正极集流体和层叠结合在所述正极集流体表面的正极活性层，所述正极活性层包括正极活性材料、导电剂和粘结剂，其特征在于，所述正极活性材料为权利要求1或2所述的正极活性材料。
4.根据权利要求3所述的正极，其特征在于，以所述正极活性层的质量为100％计，所述正极活性材料的质量占所述正极活性层质量的60％-95％。
5.根据权利要求3所述的正极，其特征在于，以所述正极活性层的质量为100％计，所述导电剂占所述正极活性层质量的2％-30％；和/或
以所述正极活性层的质量为100％计，所述粘结剂占所述正极活性层质量的3％-10％。
6.根据权利要求3-5任一项所述的正极，其特征在于，所述正极集流体的材质选自铝、锂、镁、钒、铜、铁、锡、锌、镍、钛、锰中的至少一种。
7.一种二次电池，包括正极、电解液、隔膜和负极，其特征在于，所述正极为权利要求3-6任一项所述的正极。
8.根据权利要求7所述的二次电池，其特征在于，所述负极包括负极集流体和负极活性材料，所述负极活性材料选自钾、锂、钠、锌、锡、镁、钙、铝或碳材料，所述负极集流体的材质为钾、锂、钠、锌、锡、镁、钙、铝或铜。
9.根据权利要求7所述的二次电池，其特征在于，所述电解液包括溶剂和电解质盐，所述溶剂选自酯类溶剂、砜类溶剂、腈类溶剂、离子液体中的至少一种，所述电解质盐选自电解质钾盐、电解质锂盐、电解质钠盐、电解质锌盐、电解质锡盐、电解质镁盐、电解质钙盐或电解质铝盐，所述电解质盐的浓度为0.1mol/L-10mol/L。
10.根据权利要求7-9任一项所述的二次电池，其特征在于，所述二次电池为钾二次电池、锂二次电池、钠二次电池、锌二次电池、锡二次电池、镁二次电池、钙二次电池或铝二次电池。
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