CN114709366B - 一种硬碳负极浆料及其制备方法 - Google Patents
一种硬碳负极浆料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114709366B CN114709366B CN202210329010.4A CN202210329010A CN114709366B CN 114709366 B CN114709366 B CN 114709366B CN 202210329010 A CN202210329010 A CN 202210329010A CN 114709366 B CN114709366 B CN 114709366B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hard carbon
- negative electrode
- electrode slurry
- slurry
- glue solution
- 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.)
- Active
Links
- 229910021385 hard carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 82
- 239000011267 electrode slurry Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title abstract description 10
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 claims abstract description 48
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims abstract description 43
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 28
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 27
- DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N acetic acid;2,3,4,5,6-pentahydroxyhexanal;sodium Chemical compound [Na].CC(O)=O.OCC(O)C(O)C(O)C(O)C=O DPXJVFZANSGRMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 16
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 15
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims abstract description 13
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 claims abstract description 11
- 239000006256 anode slurry Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 38
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 36
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 claims description 29
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 26
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 18
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 claims description 15
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 claims description 13
- 235000019812 sodium carboxymethyl cellulose Nutrition 0.000 claims description 13
- 229920001027 sodium carboxymethylcellulose Polymers 0.000 claims description 13
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 11
- 239000006230 acetylene black Substances 0.000 claims description 7
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims description 4
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910021389 graphene Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 238000007873 sieving Methods 0.000 abstract description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 abstract description 4
- 229920003123 carboxymethyl cellulose sodium Polymers 0.000 abstract description 3
- 229940063834 carboxymethylcellulose sodium Drugs 0.000 abstract description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 13
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 5
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 2
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 2
- HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N furfural Chemical compound O=CC1=CC=CO1 HYBBIBNJHNGZAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- CNLWCVNCHLKFHK-UHFFFAOYSA-N aluminum;lithium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Li+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O CNLWCVNCHLKFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- 230000001413 cellular effect Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- -1 phenolic aldehyde Chemical class 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 229910052642 spodumene Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
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
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/133—Electrodes based on carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
-
- 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
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
- H01M4/139—Processes of manufacture
-
- 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
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
- H01M4/583—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx
- H01M4/587—Carbonaceous material, e.g. graphite-intercalation compounds or CFx for inserting or intercalating light metals
-
- 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
- H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
- H01M2004/027—Negative electrodes
-
- 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)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本发明涉及一种负极浆料，尤其涉及一种硬碳负极浆料及其制备方法。所述硬碳负极浆料的原料包括90‑97wt％的硬碳材料；所述原料还包括复合分散剂；所述硬碳材料与所述复合分散剂的质量比为(90‑97)：(0.5‑2)；所述复合分散剂选自聚环氧琥珀酸钠、羧甲基纤维素钠、聚乙烯吡咯烷酮中的两种或三种。本发明的硬碳负极浆料，固含量在40‑55.6％之间，该浆料具有较低的细度、较好的过筛性能、较好的稳定性能。即：本发明的硬碳负极浆料具有分散剂用量少、浆料固含量高、浆料粘度低、稳定性好、涂布无划痕等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种负极浆料，尤其涉及一种硬碳负极浆料及其制备方法。
背景技术
21世纪，锂电池被应用于手机、电脑、穿戴设备、电动汽车、二轮自行车、电动工具、路灯等众多领域。随着锂电池越来越大的用量，锂资源的消耗呈现出使用量越来越大、消耗速度较快，并且锂的生产量增长无法满足消耗量增长的现象，这是因为：一是锂资源是有限的，主要以锂辉石矿石和盐湖锂状态存在，二是冬季盐湖锂无法提锂，导致锂金属及化合物价格暴涨。
对比之下，钠来源广泛、储量丰富，钠的储量是锂的420倍，价格远低于锂。近年来，随着锂价疯狂上涨，钠离子电池有望比锂离子电池低30-50％的成本而受到广泛关注，特别是在储能领域、混合动力领域、替代铅酸电池领域，钠离子电池具有诱人的应用前景。
钠是第二轻的碱金属，与锂的化学性质相似，但钠离子半径为0.102nm，相对于锂离子半径0.076nm要大34.2％，这导致钠离子不适合在传统的层间距较小的石墨负极材料中进行储能，而硬碳材料由于层间距比石墨大，被认为是未来理想的钠离子电池负极材料。
但硬碳材料有以下缺点：一是硬碳材料通常是以酚醛、糠醛、沥青等树脂为原材料，并于1000-1500℃左右经热分解得到，该材料形貌复杂，导致其在浆料中分散困难；二是硬碳材料粒径偏小，进一步导致其在浆料中的分散能力较差；三是硬碳材料导电性能差，使用时，要加入大量的导电剂。以上三点，在硬碳材料作为负极使用时，在浆料的制备工艺中，需要增加搅拌强度、分散强度来避免上述缺点；然而，增加搅拌强度、分散强度后，作为浆料中起分散、增稠、防沉降作用的CMC分子链很容易断裂，从而导致硬碳负极浆料沉降，无法涂布。虽然也可以通过提高CMC的加入比例来防止浆料沉降，但降低了对应的钠离子电池的能量密度与循环寿命。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种硬碳负极浆料，该硬碳负极浆料能够有效防止浆料沉降，同时，在涂布过程中可以有效避免出现极片划痕的问题；本发明的另一目的在于，提供该硬碳负极浆料的制备方法。
具体地，本发明提供以下技术方案：
本发明提供一种硬碳负极浆料，其原料包括90-97wt％的硬碳材料；
所述原料还包括复合分散剂；
所述硬碳材料与所述复合分散剂的质量比为(90-97)：(0.5-2)；
所述复合分散剂选自聚环氧琥珀酸钠、羧甲基纤维素钠、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)中的两种或三种。
本发明意外发现，上述复合分散剂可以有效改善硬碳材料表面的性质，降低了粒子的表面能，提高了与分散介质的亲和力，有效抑制了颗粒间的团聚，从而增加了分散性能，使其均匀地分散在分散介质中。
进一步地，控制硬碳材料与复合分散剂的质量比在(90-97)：(0.5-2)之间，在保证了硬碳负极浆料不沉降的基础上，进一步降低了浆料中复合分散剂的用量、提高了浆料固含量、降低了浆料粘度，更有利于后续涂布过程。
作为优选，所述复合分散剂由质量比为(0.5-2)：(0.5-2)的聚环氧琥珀酸钠和羧甲基纤维素钠组成；
或，所述复合分散剂由质量比为(0.5-2)：(0.5-2)的聚乙烯吡咯烷酮和羧甲基纤维素钠组成；
或，所述复合分散剂由质量比为(0.5-2)：(0.5-2)的聚环氧琥珀酸钠和聚乙烯吡咯烷酮组成。
按照上述复配方式的复合分散剂，效果更佳。
作为优选，所述原料还包括1-5wt％的导电剂；
所述导电剂选自乙炔黑、炭黑、碳纳米管、石墨烯中的一种或几种。
作为优选，所述原料还包括1-2wt％的SBR。
作为优选，所述原料中，硬碳材料、导电剂、复合分散剂和SBR的总量为100％。
作为优选，所述原料还包括分散介质；所述分散介质为水；
按质量比计，水：硬碳材料、导电剂、复合分散剂和SBR的总质量＝(0.6-1.5)：1。
作为较佳的技术方案，所述原料由固体粉末和分散介质组成；其中，
所述固体粉末包括如下重量份的组分：硬碳材料90-97份，导电剂1-5份，复合分散剂0.5-2份，SBR 1-2份；
所述复合分散剂选自聚环氧琥珀酸钠、羧甲基纤维素钠、聚乙烯吡咯烷酮中的两种或三种；所述导电剂选自乙炔黑、炭黑、碳纳米管、石墨烯中的一种或几种；
所述分散介质为水；按质量比计，水：固体粉末的总质量＝(0.6-1.5)：1。
作为优选，所述硬碳负极浆料的固含量为40-55.6％。
本发明还提供以上所述的硬碳负极浆料的制备方法，包括如下步骤：
S1、将复合分散剂和水混合均匀，得胶液I；
S2、将导电剂和所述胶液I混合均匀，得胶液II；
S3、将硬碳材料和所述胶液II混合均匀，得胶液III；
S4、将SBR和所述胶液III混合均匀。
本发明还发现，采用上述混合方式，有利于提升固体粉体在分散介质中的分散性能，进而进一步提高浆料稳定性。
作为优选，步骤S1中，所述混合在10-40r/min的搅拌转速、20-60m/s的分散盘线速下进行60-120min；
作为优选，步骤S2中，所述混合在10-40r/min的搅拌转速、20-60m/s的分散盘线速下进行60-150min；
作为优选，步骤S3中，所述混合具体为：将硬碳材料分三等份分次加入所述胶液II中，每次加入硬碳材料后，均在20-45r/min的搅拌转速、15-50m/s的分散盘线速下混合50-100min；
作为优选，步骤S4中，所述混合在15-35r/min的搅拌转速、5-20m/s的分散盘线速下进行30-50min；
控制步骤S1-S4中的混合方式如上所述，所得硬碳负极浆料的稳定性更佳。
作为较佳的技术方案，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将复合分散剂加入水中，并于10-40r/min的搅拌转速、20-60m/s的分散盘线速下混合60-120min，得胶液I；
(2)将导电剂加入所述胶液I中，并于10-40r/min的搅拌转速、20-60m/s的分散盘线速下混合60-150min，得胶液II；
(3)将硬碳材料分三等份分次加入所述胶液II中，每次加入硬碳材料后，均在20-45r/min的搅拌转速、15-50m/s的分散盘线速下混合50-100min，得胶液III；
(4)将SBR加入所述胶液III中，并于15-35r/min的搅拌转速、5-20m/s的分散盘线速下混合30-50min，即得。
本发明的有益效果在于：
本发明的硬碳负极浆料，固含量在40-55.6％之间，该浆料具有较低的细度、较好的过筛性能、较好的稳定性能。即：本发明的硬碳负极浆料具有分散剂用量少、浆料固含量高、浆料粘度低、稳定性好、涂布无划痕等优点。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件，或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可通过正规渠道商购买得到的常规产品。
实施例1
本实施例提供一种硬碳负极浆料，其原料由固体粉末和分散介质组成；其中，
所述固体粉末包括如下重量份的组分：硬碳材料95份，导电剂2份，复合分散剂1份，SBR 2份；
所述复合分散剂由质量比为1：1的聚环氧琥珀酸钠和羧甲基纤维素钠组成；所述导电剂为乙炔黑；
所述分散介质为水；按质量比计，水：固体粉末的总质量＝0.9：1。
本实施例还提供上述硬碳负极浆料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将水加入500L双桨双分散设备中；
(2)将复合分散剂加入水中，并于35r/min的搅拌转速、25m/s的分散盘线速下混合90min，得胶液I；
(3)将导电剂加入所述胶液I中，并于35r/min的搅拌转速、25m/s的分散盘线速下混合90min，得胶液II；
(4)将硬碳材料分三等份分次加入所述胶液II中，每次加入硬碳材料后，均在25r/min的搅拌转速、40m/s的分散盘线速下混合80min，得胶液III；
(5)将SBR加入所述胶液III中，并于15r/min的搅拌转速、15m/s的分散盘线速下混合40min，即得。
本实施例的硬碳负极浆料的固含量为52.6％，该浆料具有较低的细度、较好的过筛性能、较好的稳定性能。
实施例2
本实施例提供一种硬碳负极浆料，其原料由固体粉末和分散介质组成；其中，
所述固体粉末包括如下重量份的组分：硬碳材料95份，导电剂2份，复合分散剂1份，SBR 2份；
所述复合分散剂由质量比为1：1的聚乙烯吡咯烷酮和羧甲基纤维素钠组成；所述导电剂为乙炔黑；
所述分散介质为水；按质量比计，水：固体粉末的总质量＝0.9：1。
本实施例还提供上述硬碳负极浆料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将水加入500L双桨双分散设备中；
(2)将复合分散剂加入水中，并于35r/min的搅拌转速、25m/s的分散盘线速下混合90min，得胶液I；
(3)将导电剂加入所述胶液I中，并于35r/min的搅拌转速、25m/s的分散盘线速下混合90min，得胶液II；
(4)将硬碳材料分三等份分次加入所述胶液II中，每次加入硬碳材料后，均在25r/min的搅拌转速、40m/s的分散盘线速下混合80min，得胶液III；
(5)将SBR加入所述胶液III中，并于15r/min的搅拌转速、15m/s的分散盘线速下混合40min，即得。
本实施例的硬碳负极浆料的固含量为52.6％，该浆料具有较低的细度、较好的过筛性能、较好的稳定性能。
实施例3
本实施例提供一种硬碳负极浆料，其原料由固体粉末和分散介质组成；其中，
所述固体粉末包括如下重量份的组分：硬碳材料95份，导电剂2份，复合分散剂1份，SBR 2份；
所述复合分散剂由质量比为1：1的聚环氧琥珀酸钠和聚乙烯吡咯烷酮组成；所述导电剂为乙炔黑；
所述分散介质为水；按质量比计，水：固体粉末的总质量＝0.9：1。
本实施例还提供上述硬碳负极浆料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将水加入500L双桨双分散设备中；
(2)将复合分散剂加入水中，并于35r/min的搅拌转速、25m/s的分散盘线速下混合90min，得胶液I；
(3)将导电剂加入所述胶液I中，并于35r/min的搅拌转速、25m/s的分散盘线速下混合90min，得胶液II；
(4)将硬碳材料分三等份分次加入所述胶液II中，每次加入硬碳材料后，均在25r/min的搅拌转速、40m/s的分散盘线速下混合80min，得胶液III；
(5)将SBR加入所述胶液III中，并于15r/min的搅拌转速、15m/s的分散盘线速下混合40min，即得。
本实施例的硬碳负极浆料的固含量为52.6％，该浆料具有较低的细度、较好的过筛性能、较好的稳定性能。
对比例1
本对比例提供一种硬碳负极浆料，其与实施例1的区别在于：在原料中，所述复合分散剂为羧甲基纤维素钠。
对比例2
本对比例提供一种硬碳负极浆料，其与实施例1的区别在于：在原料中，所述固体粉末包括如下重量份的组分：硬碳材料94.5份，导电剂2份，分散剂1.5份，SBR 2份；并且，所述分散剂为羧甲基纤维素钠。
对比例3
本对比例提供一种硬碳负极浆料，其与实施例1的区别在于：在原料中，所述固体粉末包括如下重量份的组分：硬碳材料94份，导电剂2份，分散剂2份，SBR 2份；并且，所述分散剂为羧甲基纤维素钠。
对比例4
本对比例提供一种硬碳负极浆料，其与实施例1的区别在于：在原料中，所述固体粉末包括如下重量份的组分：硬碳材料93.5份，导电剂2份，分散剂2.5份，SBR 2份；并且，所述分散剂为羧甲基纤维素钠。
试验例1
本试验例针对实施例和对比例的硬碳负极浆料进行了性能测试，具体测试结果见表1；
表1
由表1可知，羧甲基纤维素钠与聚环氧琥珀酸钠或聚乙烯吡咯烷酮复配使用，浆料有较低的细度、较好的过筛性能、较好的稳定性能以及较低的浆料粘度；聚环氧琥珀酸钠与聚乙烯吡咯烷酮复配使用，虽然有最低的浆料粘度，但是聚环氧琥珀酸钠与聚乙烯吡咯烷酮的增稠作用略弱于羧甲基纤维素钠，因此浆料放置14h后沉降；
此外，实施例1与对比例1-4相比，使用复合分散剂的浆料细度、过筛性能、浆料稳定性、浆料粘度远优于只使用羧甲基纤维素钠的浆料。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (8)
1.一种硬碳负极浆料，其特征在于，其原料包括90-97 wt%的硬碳材料；
所述原料还包括复合分散剂；
所述硬碳材料与所述复合分散剂的质量比为（90-97）：（0.5-2）；
所述复合分散剂由质量比为（0.5-2）：（0.5-2）的聚环氧琥珀酸钠和羧甲基纤维素钠组成；
或，所述复合分散剂由质量比为（0.5-2）：（0.5-2）的聚乙烯吡咯烷酮和羧甲基纤维素钠组成；
所述硬碳负极浆料的固含量为40-55.6%。
2.根据权利要求1所述的硬碳负极浆料，其特征在于，所述原料还包括1-5 wt%的导电剂；
所述导电剂选自乙炔黑、炭黑、碳纳米管、石墨烯中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的硬碳负极浆料，其特征在于，所述原料还包括1-2 wt%的SBR。
4.根据权利要求3所述的硬碳负极浆料，其特征在于，所述原料中，包括硬碳材料、导电剂、复合分散剂和SBR，硬碳材料、导电剂、复合分散剂和SBR的总量为100%。
5.根据权利要求3所述的硬碳负极浆料，其特征在于，所述浆料中，包括硬碳材料、导电剂、复合分散剂、SBR和分散介质；所述分散介质为水。
6.根据权利要求1所述的硬碳负极浆料，其特征在于，所述浆料由固体粉末和分散介质组成；其中，
所述固体粉末包括如下重量份的组分：硬碳材料90-97份，导电剂1-5份，复合分散剂0.5-2份，SBR 1-2份；
所述导电剂选自乙炔黑、炭黑、碳纳米管、石墨烯中的一种或几种；
所述分散介质为水。
7.权利要求1-6任一项所述的硬碳负极浆料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将复合分散剂和水混合均匀，得胶液I；
S2、将导电剂和所述胶液I混合均匀，得胶液II；
S3、将硬碳材料和所述胶液II混合均匀，得胶液III；
S4、将SBR和所述胶液III混合均匀。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述混合在10-40 r/min的搅拌转速、20-60 m/s的分散盘线速下进行60-120 min；和/或，
步骤S2中，所述混合在10-40 r/min的搅拌转速、20-60 m/s的分散盘线速下进行60-150 min；和/或，
步骤S3中，所述混合具体为：将硬碳材料分三等份分次加入所述胶液II中，每次加入硬碳材料后，均在20-45 r/min的搅拌转速、15-50 m/s的分散盘线速下混合50-100 min；和/或，
步骤S4中，所述混合在15-35 r/min的搅拌转速、5-20 m/s的分散盘线速下进行30-50min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210329010.4A CN114709366B (zh) | 2022-03-30 | 2022-03-30 | 一种硬碳负极浆料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210329010.4A CN114709366B (zh) | 2022-03-30 | 2022-03-30 | 一种硬碳负极浆料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114709366A CN114709366A (zh) | 2022-07-05 |
| CN114709366B true CN114709366B (zh) | 2023-07-28 |
Family
ID=82171525
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210329010.4A Active CN114709366B (zh) | 2022-03-30 | 2022-03-30 | 一种硬碳负极浆料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114709366B (zh) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109950540A (zh) * | 2019-03-27 | 2019-06-28 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种硅碳负极浆料、其制备方法及其应用 |
| CN112366318A (zh) * | 2020-11-02 | 2021-02-12 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种负极浆料及其制备方法和用途 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5230278B2 (ja) * | 2008-06-13 | 2013-07-10 | 三洋電機株式会社 | 非水電解質二次電池用負極、それを備えた非水電解質二次電池及び非水電解質二次電池用負極の製造方法 |
| CN106654171A (zh) * | 2015-10-29 | 2017-05-10 | 深圳市比克动力电池有限公司 | 复合分散剂、锂离子电池负极浆料、负极及锂离子电池 |
| CN106601991A (zh) * | 2016-12-30 | 2017-04-26 | 先雪峰 | 添加剂的应用、电极浆料、添加剂浆料、锂离子电池正极或负极及其制备方法和锂离子电池 |
| CN107732150B (zh) * | 2017-06-21 | 2020-04-14 | 东莞市创明电池技术有限公司 | 锂离子电池负极及其制备方法和锂离子电池 |
| CN108183218B (zh) * | 2017-12-28 | 2020-11-03 | 湖南金阳烯碳新材料有限公司 | 一种用于锂离子电池的石墨烯-二氧化钛复合负极浆料及其制备方法 |
| CN108428865A (zh) * | 2018-03-05 | 2018-08-21 | 天臣新能源研究南京有限公司 | 一种锂离子电池负极浆料的制备方法 |
| CN113078322A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-07-06 | 成都新柯力化工科技有限公司 | 一种锂电池循环稳定性的石墨烯-硅负极材料及制备方法 |
-
2022
- 2022-03-30 CN CN202210329010.4A patent/CN114709366B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109950540A (zh) * | 2019-03-27 | 2019-06-28 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种硅碳负极浆料、其制备方法及其应用 |
| CN112366318A (zh) * | 2020-11-02 | 2021-02-12 | 横店集团东磁股份有限公司 | 一种负极浆料及其制备方法和用途 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114709366A (zh) | 2022-07-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107170965B (zh) | 硅碳复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN109755482B (zh) | 硅/碳复合材料及其制备方法 | |
| CN105702939B (zh) | 一种磷碳复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN108134154B (zh) | 一种废旧锂离子电池安全拆解方法 | |
| CN109755546B (zh) | 一种锂离子动力电池用硅基复合材料的制备方法 | |
| WO2021129125A1 (zh) | 一种中空核壳结构硅碳复合负极材料及其制备方法 | |
| CN109148886B (zh) | 粘结剂及其制备方法、锂离子电池负极片 | |
| CN105000545A (zh) | 一种锂离子电池人造石墨/焦炭负极材料的制备方法 | |
| CN111204744B (zh) | 一种锂电子电池电极用石墨烯纳米材料复合物及其制备方法 | |
| WO2023020042A1 (zh) | 一种硅碳复合负极材料及其制备方法和应用 | |
| Liu et al. | Micron-sized SiO x/N-doped carbon composite spheres fabricated with biomass chitosan for high-performance lithium-ion battery anodes | |
| CN117343663A (zh) | 一种硅基负极粘结剂、硅基负极片以及锂离子电池 | |
| CN110085823B (zh) | 一种纳米复合负极材料及其制备方法与应用 | |
| CN111162254A (zh) | 硅碳复合负极材料的制备方法 | |
| CN114709366B (zh) | 一种硬碳负极浆料及其制备方法 | |
| CN110970611A (zh) | 一种分级结构硅碳复合材料及其制备方法和应用 | |
| CN109728266B (zh) | 硅碳材料及其制备方法、负极材料 | |
| CN115010109B (zh) | 酚醛环氧树脂基硬碳材料的制法和硬碳材料及钠离子电池 | |
| CN114497516A (zh) | 一种卵黄-壳型碳包覆硅复合负极材料及制备方法 | |
| CN103123964B (zh) | 锂离子电池石墨负极材料及其制备方法 | |
| CN111977658B (zh) | 一种锂电池硅碳负极材料连续化生产的方法 | |
| CN112670458B (zh) | 一种硅碳材料的制备方法及其应用 | |
| CN111755696B (zh) | 复合负极材料、其制备方法和用途 | |
| CN113745519A (zh) | 一种具有人工sei膜的硅基负极材料及其制备方法和应用 | |
| CN109888262B (zh) | 一种双层包覆石墨复合材料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 | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231204 Address after: 211399 Factory Building No. 6, Phase II, Standard Factory Building, No. 86 Shuanggao Road, Economic Development Zone, Gaochun District, Nanjing City, Jiangsu Province Patentee after: Nanjing Bifeida New Energy Technology Co.,Ltd. Address before: 116450 No. 11, East Rose Street, Huayuankou Economic Zone, Dalian City, Liaoning Province Patentee before: DALIAN CBAK POWER BATTERY CO.,LTD. |
|
| TR01 | Transfer of patent right |