CN112615006A - 一种储能充电系统电池用高性能复合型粘结剂的制备方法 - Google Patents
一种储能充电系统电池用高性能复合型粘结剂的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112615006A CN112615006A CN202011500043.8A CN202011500043A CN112615006A CN 112615006 A CN112615006 A CN 112615006A CN 202011500043 A CN202011500043 A CN 202011500043A CN 112615006 A CN112615006 A CN 112615006A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery
- binder
- energy storage
- charging system
- storage charging
- 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
Links
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 title claims abstract description 72
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 56
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 32
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims abstract description 26
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims abstract description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000005303 weighing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims description 21
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 10
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 10
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 claims description 8
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 claims description 7
- 229920001609 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 4
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 claims description 4
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 4
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 4
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 4
- -1 ethyleneoxyethoxy Chemical group 0.000 claims description 4
- 229920001485 poly(butyl acrylate) polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 4
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 4
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 4
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 4
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 claims description 4
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 claims description 4
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 claims description 4
- PIGCSKVALLVWKU-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoacridone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC(N)=CC=C3NC2=C1 PIGCSKVALLVWKU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- JVERADGGGBYHNP-UHFFFAOYSA-N 5-phenylbenzene-1,2,3,4-tetracarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1=C(C(O)=O)C(C(=O)O)=CC(C=2C=CC=CC=2)=C1C(O)=O JVERADGGGBYHNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 241000428352 Amma Species 0.000 claims description 2
- 101000637792 Homo sapiens Solute carrier family 35 member G5 Proteins 0.000 claims description 2
- 229920000557 Nafion® Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002319 Poly(methyl acrylate) Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002367 Polyisobutene Polymers 0.000 claims description 2
- 102100032019 Solute carrier family 35 member G5 Human genes 0.000 claims description 2
- GTDPSWPPOUPBNX-UHFFFAOYSA-N ac1mqpva Chemical compound CC12C(=O)OC(=O)C1(C)C1(C)C2(C)C(=O)OC1=O GTDPSWPPOUPBNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 2
- SUPCQIBBMFXVTL-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)=C SUPCQIBBMFXVTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920002312 polyamide-imide Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001021 polysulfide Polymers 0.000 claims description 2
- 239000005077 polysulfide Substances 0.000 claims description 2
- 150000008117 polysulfides Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 2
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 abstract description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract 2
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 abstract 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 abstract 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 8
- 229910015645 LiMn Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 7
- 239000011267 electrode slurry Substances 0.000 description 7
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910002097 Lithium manganese(III,IV) oxide Inorganic materials 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 6
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 5
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 4
- 229910013872 LiPF Inorganic materials 0.000 description 3
- 101150058243 Lipf gene Proteins 0.000 description 3
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 3
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 3
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 1
- 239000005486 organic electrolyte Substances 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N propylene Natural products CC=C QQONPFPTGQHPMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001291 vacuum drying Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/621—Binders
- H01M4/622—Binders being polymers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
- H01M4/621—Binders
- H01M4/622—Binders being polymers
- H01M4/623—Binders being polymers fluorinated polymers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本发明提供一种储能充电系统电池用高性能复合型粘结剂的制备方法,包括如下步骤:步骤A:按物质的量的比为6‑9:1‑4分别称量聚偏氟乙烯(PVDF)和一种水性粘结剂,放置烧杯中;步骤B:在真空或气氛环境保护下,将烧杯放置在磁力搅拌机上,加入转子搅拌5‑10分钟;步骤C:将搅拌均匀的复合粉末取出即可。采用该方法制备的复合型粘结剂,可以将正极材料与导电炭黑等导电剂更好粘结在一起,形成导电网络和离子穿梭通道,同时能稳定离子在正极材料中穿梭引起的体积膨胀和收缩,可以显著提高电池的充放电循环稳定性特性,电池循环过程中的库伦效率高达99%,从而满足储能充电系统对电池长寿命的要求。
Description
技术领域
本发明涉及电池粘结剂技术领域,尤其涉及一种储能充电系统电池用高性能复合型粘结剂的制备方法。
背景技术
为了有效保护生态环境,可循环绿色能源的锂离子电池被广泛应用于3C电子产品、电动汽车和新能源存储等领域中。在制备锂离子电池过程中,粘结剂对电池性能的好坏起到关键作用,这成为锂离子电池的重要辅助材料之一。通常在制备电极浆料过程中加入正极/负极活性材料约5%~10%比例的粘结剂用于极片的制备。有了粘结剂的加入便可以保证极片中的关键活性物质的均匀分散以及极片的机械完整性,以便电池中锂离子和电子的传输。同时粘结剂还必须保持活性物质颗粒与集电器之间的粘附力,以便可以被有机电解质润湿。粘结剂需具有良好的加工性能并且不容易燃烧,不仅耐电解液腐蚀还应具有稳定的电化学性能。
随着时代的发展与进步,普通锂离子电池已经不能满足人们日常生活的基本需求,特别是储能充电系统电池要求采用大容量、长循环寿命、高功率密度、高工作电压、低自放电性能和环境友好等性能优异的锂离子电池。通过探索和开发新型粘结剂可以改善电池电化学性能。常规粘结剂虽然可以正常发挥电池的电化学性能,但是粘结剂会随着电化学反应的进行粘结强度降低,易在高温下分解导致副反应。因此常规的粘结剂制备方法制备出来的电池循环寿命差,而且首次放电比容量低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:提供一种储能充电系统电池用高性能复合型粘结剂的制备方法,以解决长循环寿命下的电池粘结剂易分解不稳定以及电子导电率差等技术问题。
为解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种储能充电系统电池用高性能复合型粘结剂的制备方法,包括如下步骤:
步骤A、按物质的量比为6-9:1-4分别称量聚偏氟乙烯(PVDF)和一种水性粘结剂,放置到烧杯中;
步骤B、在真空或气氛环境保护下,将烧杯与空气中的水分隔绝,将所述烧杯放置在磁力搅拌机上,加入转子搅拌均匀得到复合粉;
步骤C、将搅拌均匀的所述复合粉末取出即得。
优选的,所述步骤A中水性粘结剂,采用聚乙二醇(PEG)、聚氧化乙烯(PEO)、聚丙烯酸(PAA)、聚乙烯醇(PVA)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)、聚丙烯酰胺共二甲基氯化铵(AMAC)、联苯四甲酸二酐(BPDA)、双-[3-(乙烯氧基乙氧基)-2-羟丙基-]多硫化物(BVPS)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚丙烯酸丁酯(PBA)、聚酰胺(PA)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯腈-丙烯酸甲酯(AMMA)、聚(丙烯酸叔丁酯-三乙氧基乙烯基硅烷)(TBATEVS)、聚酰亚胺(PI)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚芘甲基丙烯酸乙酯、聚丙烯腈(PAN)、环氧树脂、聚氨酯(PU)、PTFE、PMA、Nafion、PIB、PS、PVC中的任意一种。
优选的,所述步骤B中,搅拌的时间为5-10分钟,搅拌的温度为25℃。
优选的,所述步骤A中所述水性粘结剂为聚氧化乙烯(PEO)。
优选的,所述步骤A中所述水性粘结剂为聚丙烯酸(PAA)。采用上述技术方案所取得的技术效果为:
本发明采用以上技术方案,其优点在于,第一步采用水性粘结剂,是合成粘结剂的一种。合成粘结剂相较于天然粘结剂更有利于严格控制和固定粘结剂的组成,保证产品性能的一致性。第二步在真空或气氛环境保护下采用磁力搅拌机将两种粘结剂粉末混合均匀,通过转子均速搅拌能够将两种粉末混合均匀。真空或气氛环境保护可以隔绝粉末与空气中的水蒸气接触,防止粉末受潮。
本发明采用共混法制备高性能复合型粘结剂。采用该方法后,由于正极片机械强度增加,电子导电连接位点增多,可显著提高电池可逆性能,库伦效率高达99%,延长电池循环寿命。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是实例1中复合型粘结剂制备的LiMn2O4正极片的X射线衍射图;
图2是实例1中复合型粘结剂(b)制备的LiMn2O4正极与普通粘结剂(a)制备的SEM图;
图3是实例1中复合型粘结剂与普通粘结剂分别制备的LiMn2O4正极在0.2C倍率下首次充放电曲线(a)、在0.2C倍率下150次充电和放电循环测试曲线(b)和电化学阻抗谱图(c-d)。
具体实施方式
下面结合附图,对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明:
实施例1:
一种储能充电系统电池用高性能复合型粘结剂的制备方法,包括如下步骤:
A.将PVDF粘结剂和PEO按物质的量的比为7:3分别称量两种粘结剂粉末,放置烧杯中;
B.在真空或气氛环境保护下,将烧杯放置在磁力搅拌机上,加入洗净干燥的转子在25℃均匀搅拌5分钟得复合粉末;
C.将搅拌均匀的复合粉末取出后即得。
利用上述步骤制得的高性能复合型粘结剂可进一步组装成电池,方法为:
将正极材料LiMn2O4、复合粉末和导电炭黑按物质的量之比8:1:1混合制备正极浆料。将所得正极浆料均匀涂覆在铝箔集流体上,涂覆好的铝箔在80℃的真空烘箱中干燥12小时得正极极片,待干燥后将正极极片裁剪成电池所需尺寸;在充满氩气的手套箱中,将正极极片、组分为1mol/L的LiPF6+EC/EMC/DMC(体积比为1:1:1)的混合溶剂电解质和锂片组装成CR2016型扣式电池。
通过PVDF与PEO共混,可以使得电池组装中PVDF的用量减少的同时依旧保持合适的分子量。从图1中使用PVDF/PEO复合型粘结剂制备的LiMn2O4正极片可以看出,PEO的低结晶度没有影响到LiMn2O4的晶体结构,其与PVDF都很好的地溶解在NMP里面。PEO的加入未影响LiMn2O4的导电性。
使用PVDF粘结剂和PVDF/PEO复合型粘结剂制备出来的LiMn2O4正极,其SEM图如图2所示。LiMn2O4活性材料均匀地涂覆在集流体上,由于极片放置真空干燥箱中干燥后溶剂蒸发使得极片表面出现微孔。由于PEO的加入连接了极片的微结构,从而增加了极片的导电性。
在室温下,将CR2016型扣式电池放置在新威电池测试仪器上,对电池进行电化学性能测试,结果如图3所示。将充电和放电电流密度设定为0.2C,充放电截止电压分别为4.3V和3V。从图3(a)可以看出,使用PVDF/PEO复合型粘结剂制备的LiMn2O4电池首次放电比容量为112mAh/g,而使用PVDF粘结剂制备的LiMn2O4电池首次放电比容量仅为93.7mAh/g。使用复合型粘结剂电池的电压平台间隙较小,说明电池的电化学反应过程中产生的电池极化较小,更利于电池的可逆反应。这一点也可以从图3(b)中证实,经过150圈充放电循环后,复合型粘结剂电池的容量还有88mAh/g高于普通粘结剂电池的66mAh/g,并且99%的库伦效率高于普通粘结剂电池的96%。随着电池循环次数的增加粘结剂的粘结强度降低。正极的活性物质脱落严重导致电池内阻急剧增加,导致电池的循环比容量快速衰减。这说明了PVDF/PEO复合型粘结剂可以为电池提供更优良的充放电循环性能。在图3(c)中普通粘结剂电池的阻抗明显大于图3(d)中的复合型粘结剂。
实施例2:
一种储能充电系统电池用高性能复合型粘结剂的制备方法,包括如下步骤:
A.将PVDF粘结剂和PAA粘结剂按物质的量的比为6:4分别称量两种粘结剂粉末,放置烧杯中;
B.在真空或气氛环境保护下,将烧杯放置在磁力搅拌机上,加入洗净干燥的转子在25℃均匀搅拌10分钟得复合粉末;
C.将搅拌均匀的复合粉末取出后即得。
利用上述步骤制得的高性能复合型粘结剂可进一步组装成电池,方法为:
将搅拌均匀的复合粉末取出后,将正极材料LiMn2O4、复合粉末和导电炭黑按物质的量之比8:1:1混合制备正极浆料;将所得正极浆料均匀涂覆在铝箔集流体上,涂覆好的铝箔在80℃的真空烘箱中干燥12小时得正极极片,待干燥后将正极极片裁剪成电池所需尺寸;在充满氩气的手套箱中,将正极极片、组分为1mol/L的LiPF6+EC/EMC/DMC(体积比为1:1:1)的混合溶剂电解质和锂片组装成CR2016型扣式电池。
通过PVDF和PAA共混制备扣式电池,可以发现其首次放电比容量较单一一种PVDF粘结剂来说有所提高。复合型粘结剂可以在电池的充放电过程中增强其自身的抗电解液腐蚀能力,能够维持电极的机械完整性。所以PVDF/PAA复合型粘结剂能够提高电池的充放电循环性能。
实施例3
一种储能充电系统电池用高性能复合型粘结剂的制备方法,包括如下步骤:
A.将PVDF粘结剂和PAN粘结剂按物质的量的比为9:1分别称量两种粘结剂粉末,放置烧杯中;
B.在真空或气氛环境保护下,将烧杯放置在磁力搅拌机上,加入洗净干燥的转子在25℃均匀搅拌5分钟得复合粉末;
C.将搅拌均匀的复合粉末取出后即得。
利用上述步骤制得的高性能复合型粘结剂可进一步组装成电池,方法为:
将搅拌均匀的复合粉末取出后,将正极材料LiMn2O4、复合粉末和导电炭黑按物质的量之比8:1:1混合制备正极浆料;将所得正极浆料均匀涂覆在铝箔集流体上,涂覆好的铝箔在80℃的真空烘箱中干燥12小时得正极极片,待干燥后将正极极片裁剪成电池所需尺寸;在充满氩气的手套箱中,将正极极片、组分为1mol/L的LiPF6+EC/EMC/DMC(体积比为1:1:1)的混合溶剂电解质和锂片组装成CR2016型扣式电池。
通过PVDF和PAN共混制备扣式电池,可以发现复合型粘结剂可以为电池提供更小的阻抗,这样有利于电池的可逆反应,减小电池极化反应。所以PVDF/PAN复合型粘结剂能够提高电池的库伦效率,改善电池电化学性能。
综上,使用本发明制备的复合型粘结剂的电池比使用未经共混粘结剂的电池,有如下优点:
(1)在相同倍率条件下,首次放电比容量提高至112mAh/g,电压平台间隙更小;
(2)在相同倍率条件下,经过150次充放电循环仍可有88mAh/g的容量,且库伦效率保持在99%;
(3)制备的扣式电池阻抗大大减小。
显而易见的是,以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本发明的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例,但本发明不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本发明的教导的特定例子,本发明的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。对于本发明所属技术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简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种储能充电系统电池用高性能复合型粘结剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤A、按物质的量比为6-9:1-4分别称量聚偏氟乙烯(PVDF)和一种水性粘结剂,放置到烧杯中;
步骤B、在真空或气氛环境保护下,将烧杯与空气中的水分隔绝,将所述烧杯放置在磁力搅拌机上,加入转子搅拌均匀得到复合粉;
步骤C、将搅拌均匀的所述复合粉末取出即得。
2.如权利要求1所述的一种储能充电系统电池用高性能复合型粘结剂的制备方法,其特征在于:所述步骤A中水性粘结剂采用聚乙二醇(PEG)、聚氧化乙烯(PEO)、聚丙烯酸(PAA)、聚乙烯醇(PVA)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)、聚丙烯酰胺共二甲基氯化铵(AMAC)、联苯四甲酸二酐(BPDA)、双-[3-(乙烯氧基乙氧基)-2-羟丙基-]多硫化物(BVPS)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚丙烯酸丁酯(PBA)、聚酰胺(PA)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯腈-丙烯酸甲酯(AMMA)、聚(丙烯酸叔丁酯-三乙氧基乙烯基硅烷)(TBATEVS)、聚酰亚胺(PI)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚芘甲基丙烯酸乙酯、聚丙烯腈(PAN)、环氧树脂、聚氨酯(PU)、PTFE、PMA、Nafion、PIB、PS、PVC中的任意一种。
3.如权利要求1所述的一种储能充电系统电池用高性能复合型粘结剂的制备方法,其特征在于:所述步骤B中,搅拌的时间为5-10分钟,搅拌的温度为25℃。
4.如权利要求1所述的一种储能充电系统电池用高性能复合型粘结剂的制备方法,其特征在于:所述步骤A中所述水性粘结剂为聚氧化乙烯(PEO)。
5.如权利要求1所述的一种储能充电系统电池用高性能复合型粘结剂的制备方法,其特征在于:所述步骤A中所述水性粘结剂为聚丙烯酸(PAA)。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011500043.8A CN112615006A (zh) | 2020-12-17 | 2020-12-17 | 一种储能充电系统电池用高性能复合型粘结剂的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202011500043.8A CN112615006A (zh) | 2020-12-17 | 2020-12-17 | 一种储能充电系统电池用高性能复合型粘结剂的制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN112615006A true CN112615006A (zh) | 2021-04-06 |
Family
ID=75240409
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202011500043.8A Pending CN112615006A (zh) | 2020-12-17 | 2020-12-17 | 一种储能充电系统电池用高性能复合型粘结剂的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN112615006A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113258071A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-08-13 | 蜂巢能源科技有限公司 | 复合粘结剂、负极浆料、硅负极片及锂离子电池 |
CN115286803A (zh) * | 2022-09-30 | 2022-11-04 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | Bab型嵌段共聚物、制备方法、粘结剂、正极极片、二次电池及用电装置 |
CN116143983A (zh) * | 2022-12-28 | 2023-05-23 | 南通新艺材料科技有限公司 | 一种生物基环保型聚氨酯泡沫材料及其加工方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100304270A1 (en) * | 2009-05-29 | 2010-12-02 | Arkema Inc. | Aqueous polyvinylidene fluoride composition |
CN103730636A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-04-16 | 广西科技大学 | 制备高电位LiNi0.5Mn1.5O4锂离子电池正极片方法 |
-
2020
- 2020-12-17 CN CN202011500043.8A patent/CN112615006A/zh active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100304270A1 (en) * | 2009-05-29 | 2010-12-02 | Arkema Inc. | Aqueous polyvinylidene fluoride composition |
CN103730636A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-04-16 | 广西科技大学 | 制备高电位LiNi0.5Mn1.5O4锂离子电池正极片方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
XINGHUA LIANG等: "Study on preparation and performance of PEO-PVDF composite binder for lithium ion batteries", 《INTERNATIONAL JOURNAL OF ELECTROCHEMICAL SCIENCE》 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113258071A (zh) * | 2021-05-31 | 2021-08-13 | 蜂巢能源科技有限公司 | 复合粘结剂、负极浆料、硅负极片及锂离子电池 |
CN113258071B (zh) * | 2021-05-31 | 2022-04-12 | 蜂巢能源科技有限公司 | 复合粘结剂、负极浆料、硅负极片及锂离子电池 |
CN115286803A (zh) * | 2022-09-30 | 2022-11-04 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | Bab型嵌段共聚物、制备方法、粘结剂、正极极片、二次电池及用电装置 |
CN116143983A (zh) * | 2022-12-28 | 2023-05-23 | 南通新艺材料科技有限公司 | 一种生物基环保型聚氨酯泡沫材料及其加工方法 |
CN116143983B (zh) * | 2022-12-28 | 2024-04-05 | 南通新艺材料科技有限公司 | 一种生物基环保型聚氨酯泡沫材料及其加工方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Bao et al. | Enhanced cyclability of sulfur cathodes in lithium-sulfur batteries with Na-alginate as a binder | |
CN109167064B (zh) | 一种应用在锂离子电池正极材料中的复合粘结剂及其制备方法 | |
CN112615006A (zh) | 一种储能充电系统电池用高性能复合型粘结剂的制备方法 | |
CN110061286B (zh) | 一种具有预锂化效应的高能量密度锂离子电池及其制备方法 | |
CN111640981B (zh) | 一种硅碳体系锂离子电池用电解液及硅碳体系锂离子电池 | |
CN112563563A (zh) | 复合固态电解质、固态电池及其制备方法 | |
US20230131127A1 (en) | Electrolyte suitable for lithium-ion battery of silicon-carbon system and lithium-ion battery | |
CN107994257A (zh) | 一种高性能固态电解质及其制备方法 | |
CN111354925A (zh) | 具有碳纤维结构的碳绑定的锂离子导体-碳复合负极材料的合成 | |
CN114937813B (zh) | 锂离子电池和电子设备 | |
Wang et al. | Xanthan gum as a potential binder for graphite anode in lithium-ion batteries | |
CN111640983A (zh) | 一种硅碳体系锂离子电池用电解液及硅碳体系锂离子电池 | |
CN111584929A (zh) | 一种固态电解质及制备方法和锂电池 | |
Gu et al. | Preparation of new composite electrolytes for solid-state lithium rechargeable batteries by compounding LiTFSI, PVDF-HFP and LLZTO | |
JP3046055B2 (ja) | 非水系二次電池 | |
KR100535290B1 (ko) | 겔전해질이차전지 | |
CN112164769A (zh) | 一种基于聚酰亚胺基电极粘结剂的硅基负极材料的制备方法 | |
CN114927692A (zh) | 负极材料的粘结剂和电化学装置 | |
KR20190088330A (ko) | 탄소나노튜브-전극 활물질 복합 파우더와 그를 포함하는 고체 전해질 전지용 전극의 제조방법 | |
CN108987803B (zh) | 一种用于锂硫电池的锂金属负极成膜电解液及其添加剂 | |
AU2021105810A4 (en) | A Preparation Method for High-performance Composite Binder of Batteries in the Energy Storage Charging System | |
CN112038642A (zh) | 锂离子电池正极浆料及其制备方法和应用 | |
CN111554895A (zh) | 一种固态聚合物锂离子电池正极及其制备方法与应用 | |
KR20170006693A (ko) | 이차 전지용 음극 및 이를 포함하는 이차 전지 | |
CN117525575B (zh) | 一种固态电解质及其制备方法和应用 |
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 |
Application publication date: 20210406 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |