CN115939388A - 负极浆料及制备方法与应用、负极和锂离子电池 - Google Patents
负极浆料及制备方法与应用、负极和锂离子电池 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115939388A CN115939388A CN202211432778.0A CN202211432778A CN115939388A CN 115939388 A CN115939388 A CN 115939388A CN 202211432778 A CN202211432778 A CN 202211432778A CN 115939388 A CN115939388 A CN 115939388A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- weight
- parts
- negative electrode
- slurry
- active material
- 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
Images
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
本发明属于锂电池技术领域,具体涉及负极浆料及制备方法与应用、负极和锂离子电池。负极浆料包括:活性物质、纳米线、导电剂、增稠剂、粘结剂、消泡剂和溶剂;相对于100重量份的所述活性物质,所述纳米线为0.3‑10重量份、所述导电剂为1‑20重量份、所述增稠剂为3‑5重量份、所述粘结剂为4‑6重量份、所述消泡剂为1‑3重量份和所述溶剂为180‑200重量份。本发明提供的负极浆料含有一维线性结构的纳米线,可起到改善和增强负极活性物质颗粒间的连接、减少空隙率的作用,利于提升锂离子电池的充放电效率、循环稳定性,能够带来负极活性材料层的减薄以及锂离子电池的减重。
Description
技术领域
本发明属于锂电池技术领域,具体涉及一种负极浆料及制备方法与应用、负极和锂离子电池。
背景技术
随着新能源汽车、电子产品等领域的快速发展,锂电池凭借其能量密度相对较高、循环寿命长、绿色环保等优势被广泛使用。在锂离子电池的制备中,通常利用负极浆料在负极集流体上涂覆将负极活性材料负载在集流体上形成负极。负极浆料的组成及性能对所制备的负极及电池性能具有很大影响。为了进一步提升锂离子电池的充放电效率、循环性能,以及满足电池减重的实际需求,对负极浆料进行优化改进非常重要。
发明内容
本发明针对上述目的,提供了一种负极浆料及制备方法与应用、负极和锂离子电池,可实现提高负极浆料及涂覆得到的负极活性材料层的导电性,提升锂离子电池的充放电效率和循环性能。
为了实现上述目的,本发明第一方面提供一种负极浆料,所述浆料包括:活性物质、纳米线、导电剂、增稠剂、粘结剂、消泡剂和溶剂;相对于100重量份的所述活性物质,所述纳米线为0.3-10重量份、所述导电剂为1-20重量份、所述增稠剂为3-5重量份、所述粘结剂为4-6重量份、所述消泡剂为1-3重量份和所述溶剂为180-200重量份。
本发明第二方面提供一种负极浆料的制备方法,所述方法包括:
将活性物质、纳米线、导电剂、增稠剂、粘结剂、消泡剂和溶剂进行混合制浆,得到负极浆料;
其中,各原料的投料量使得,在所述负极浆料中,相对于100重量份的所述活性物质,所述纳米线为0.3-10重量份、所述导电剂为1-20重量份、所述增稠剂为3-5重量份、所述粘结剂为4-6重量份、所述消泡剂为1-3重量份和所述溶剂为180-200重量份。
本发明第三方面提供由前述第二方面所述的方法制备得到的负极浆料。
本发明第四方面提供前述第一或第三方面所述的负极浆料在电池制备中的应用。
本发明第五方面提供一种负极,包括负极集流体,以及在所述集流体表面由前述第一或第三方面所述的负极浆料形成的负极活性材料层;
优选地,所述负极集流体为铜箔。
本发明第六方面提供一种锂离子电池,包含前述第五方面所述的负极。
通过上述技术方案,本发明具有如下有益效果:
(1)本发明提供的负极浆料中含有一维线性结构的导电纳米线,利用该浆料在负极集流体上涂覆制备负极,其中的纳米线在涂覆所形成的负极活性材料层中可形成相互交织、长连接的导电网络,实现将负极活性物质的颗粒更好的连接在一起,使得松散的颗粒之间仍能保持电接触,减小空隙率,提升锂离子电池的充放电效率,循环稳定性好,电池在循环运行过程中电池内阻能够较好保持。
(2)负极浆料中含有的纳米线能够显著改善浆料的导电性,增强负极活性物质的导电性,实现所得负极在不降低导电性的前提下减薄负极浆料在负极集流体上涂覆的厚度,即减薄负极活性材料层,进而减少负极浆料的使用量,可带来锂电池减重的效果。
附图说明
图1为本发明实施例1制得的负极浆料的扫描电镜图。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值,这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说,各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间,以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围,这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
本发明第一方面提供一种负极浆料,所述浆料包括:活性物质、纳米线、导电剂、增稠剂、粘结剂、消泡剂和溶剂;相对于100重量份的所述活性物质,所述纳米线为0.3-10重量份、所述导电剂为1-20重量份、所述增稠剂为3-5重量份、所述粘结剂为4-6重量份、所述消泡剂为1-3重量份和所述溶剂为180-200重量份。
根据本发明,所述负极浆料的各组分在满足上述数量关系的基础上,优选地,相对于100重量份的所述活性物质,所述纳米线为2-6重量份、所述导电剂为5-15重量份、所述增稠剂为4-5重量份、所述粘结剂为4-5重量份、所述消泡剂为2-3重量份和所述溶剂为190-200重量份。使用该优选组成的负极浆料在负极集流体上涂覆制备负极,更利于提高负极的导电性、负极的减薄效果,抑制电池内阻增大,获得更好的电池循环稳定性。
根据本发明,所述负极浆料中含有的纳米线具有优异的导线性。优选地,所述纳米线为金属纳米线和/或金属氧化物纳米线。
在本发明中,优选地,所述金属纳米线选自银纳米线、铜纳米线、镍纳米线和钴纳米线中的至少一种,进一步优选为银纳米线和/或铜纳米线。
在本发明中,优选地,所述金属氧化物纳米线选自氧化铜纳米线和/或氧化铁纳米线。
根据本发明,为获得更好的负极浆料性能及负极性能,优选地,所述纳米线的直径为5-200nm,进一步优选为20-40nm;线长为5 -200μm,进一步优选为10-40μm。
根据本发明,对所述负极浆料中含有的活性物质的种类限定较宽,可以采用常规的锂电池负极用活性物质。优选地,所述活性物质可以选自碳材料、钛氧化物和SiOx/C复合材料中的至少一种。
在本发明中,所述碳材料包括但不限于石墨、硬碳、软碳等,优选为石墨。
在本发明中,所述钛氧化物是指钛酸锂活性材料。
在本发明中,所述SiOx/C复合材料是基于湿磨法制得的以SiOx为核、以C(碳)为壳的具有核壳结构的复合材料,其中,0.5<x<1.6。
根据本发明,所述碳材料、钛氧化物和SiOx/C复合材料均可以采用常规的方法自制获得,或者采用常规的商购牌号产品。
根据本发明,在所述负极浆料中,所述增稠剂能够控制浆料的流变特性,调节浆料的黏稠度,使导电相、黏结相等固相微粒分散均匀,避免浆料在存放过程中出现固相微粒团聚。本发明对所述增稠剂的限定范围较宽,可以采用本领域中的常规选择。优选地,所述增稠剂可以选自甲基纤维素、羧甲基纤维素钠和聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种。
根据本发明,在所述负极浆料中,所述粘结剂能够增强浆料的粘附性能以及各组分之间的粘结性,本发明对其限定范围较宽,可以采用本领域中的常规选择。优选地,所述粘结剂可以选自丁苯橡胶和/或聚偏二氟乙烯。
在本发明中,丁苯橡胶可以选自1000系列、1500系列、1600系列、1700系列、1800系列和1900系列中的至少一种,优选1500系列,可通过常规的商购渠道获得。
在本发明中,聚偏二氟乙烯的数均分子量优选为30万-100万g/mol,可通过常规的商购渠道获得。
根据本发明,在所述负极浆料中,所述消泡剂能够消除浆料泡沫,增强浆料均匀性,本发明对其限定范围较宽,可以采用本领域中的常规选择。优选地,所述消泡剂可以选自碳酸乙烯酯、聚醚改性硅油和聚硅氧烷中的至少一种。
根据本发明,在所述负极浆料中,对所述溶剂的限定范围较宽,可以采用本领域中的常规选择。优选地,所述溶剂可以选自水、醇和氮甲基吡咯烷酮中的至少一种。
本发明提供的负极浆料具有特定的组成及组分含量,其中含有导电性优异的一维线性结构的纳米线,可在负极集流体上涂覆所得的负极活性材料层中形成相互交织、长连接的导电网络,起到改善和增强负极活性物质颗粒间的连接、减少空隙率的作用,利于提升锂离子电池的充放电效率及循环稳定性,锂电池在循环运行过程中电池内阻能够较好保持,内阻不会大幅增加。此外,使用该负极浆料能够带来负极活性物质导电性的增强,利于负极活性材料层的减薄以及锂离子电池的减重。
本发明第二方面提供一种负极浆料的制备方法,所述方法包括:
将活性物质、纳米线、导电剂、增稠剂、粘结剂、消泡剂和溶剂进行混合制浆,得到负极浆料;
其中,各原料的投料量使得,在所述负极浆料中,相对于100重量份的所述活性物质,所述纳米线为0.3-10重量份、所述导电剂为1-20重量份、所述增稠剂为3-5重量份、所述粘结剂为4-6重量份、所述消泡剂为1-3重量份和所述溶剂为180-200重量份。
根据本发明,在所述制备方法中,各原料的投料在满足上述数量关系的基础上,优选地,各原料的投料量使得,在所述负极浆料中,相对于100重量份的所述活性物质,所述纳米线为2-6重量份、所述导电剂为5-15重量份、所述增稠剂为4-5重量份、所述粘结剂为4-5重量份、所述消泡剂为2-3重量份和所述溶剂为190-200重量份。
根据本发明,所述纳米线具有优异的导线性。优选地,所述纳米线为金属纳米线和/或金属氧化物纳米线。
根据本发明,优选地,所述金属纳米线选自银纳米线、铜纳米线、镍纳米线和钴纳米线中的至少一种,进一步优选为银纳米线和/或铜纳米线。
根据本发明,优选地,所述金属氧化物纳米线选自氧化铜纳米线和/或氧化铁纳米线。
根据本发明,优选地,所述纳米线的直径为5-200nm,进一步优选为20-40nm;线长为5 -200μm,进一步优选为10-40μm。
根据本发明,对所述纳米线的获取方式限定较宽,可以采用常规的方法自制获得,也可以采用常规的商购牌号产品。
根据本发明,对所述活性物质的种类限定较宽,可以采用常规的锂电池负极用活性物质。优选地,所述活性物质可以选碳材料、钛氧化物和SiOx/C复合材料中的至少一种。
在本发明中,所述碳材料包括但不限于石墨、硬碳、软碳等,优选为石墨。
在本发明中,所述钛氧化物是指钛酸锂活性材料。
在本发明中,所述SiOx/C复合材料是基于湿磨法制得的以SiOx为核、以C(碳)为壳的具有核壳结构的复合材料,其中,0.5<x<1.6。
根据本发明,所述碳材料、钛氧化物和SiOx/C复合材料均可以采用常规的方法自制获得,或者采用常规的商购牌号产品。
根据本发明,在所述负极浆料中,所述增稠剂能够控制浆料的流变特性,调节浆料的黏稠度,使导电相、黏结相等固相微粒分散均匀,避免浆料在存放过程中出现固相微粒团聚。本发明对所述增稠剂的限定范围较宽,可以采用本领域中的常规选择。优选地,所述增稠剂可以选自甲基纤维素、羧甲基纤维素钠和聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种。
根据本发明,在所述负极浆料中,所述粘结剂能够增强浆料的粘附性能以及各组分之间的粘结性,本发明对其限定范围较宽,可以采用本领域中的常规选择。优选地,所述粘结剂可以选自丁苯橡胶和/或聚偏二氟乙烯。
在本发明中,丁苯橡胶可以选自1000系列、1500系列、1600系列、1700系列、1800系列和1900系列中的至少一种,优选1500系列,可通过常规的商购渠道获得。
在本发明中,聚偏二氟乙烯的数均分子量优选为30万-100万g/mol,可通过常规的商购渠道获得。
根据本发明,在所述负极浆料中,所述消泡剂能够消除浆料泡沫,增强浆料均匀性,本发明对其限定范围较宽,可以采用本领域中的常规选择。优选地,所述消泡剂可以选自碳酸乙烯酯、聚醚改性硅油和聚硅氧烷中的至少一种。
根据本发明,在所述负极浆料中,对所述溶剂的限定范围较宽,可以采用本领域中的常规选择。优选地,所述溶剂可以选自水、醇和氮甲基吡咯烷酮中的至少一种。
根据本发明,在所述负极浆料的制备方法中,对所述混合制浆没有特别的限定,只要能够实现将所述活性物质、纳米线、导电剂、增稠剂、粘结剂、消泡剂和溶剂按照上述比例进行混合,得到均匀稳定的负极浆料即可。
根据本发明的一种优选实施方式,可以采用如下方式进行所述混合制浆:
(1)将所述溶剂与增稠剂进行第一混合,得到胶体溶液;
(2)将所述胶体溶液与活性物质、粘结剂、消泡剂、导电剂进行第二混合,得到中间浆料;
(3)将所述中间浆料与纳米线进行第三混合,得到所述负极浆料。
在上述过程中,所述第二混合和第三混合优选在搅拌条件下进行。
优选地,所述第二混合的条件包括:搅拌速率为1800-2200转/分,时间为2-3h;
优选地,所述第三混合的条件包括:搅拌速率为400-600转/分,时间为2-3h。
本发明第三方面提供由前述第二方面所述的方法制备得到的负极浆料。
本发明第四方面提供前述第一或第三方面所述的负极浆料在电池制备中的应用。
根据本发明,通过在负极集流体上涂覆本发明提供的负极浆料,干燥后可得到负极活性材料层,进而制得锂离子电池负极。所述负极活性材料层中存在由一维纳米线所形成的导电网络,一方面能够改善负极活性物质颗粒间的连接,利于锂离子电池的循环稳定性以及电池内阻的保持;另一方面能够增强负极活性材料层的导电性,进而可在不降低导电性的前提下实现减薄负极活性材料层,带来锂电池减重的效果。
本发明第五方面提供一种负极,包括负极集流体,以及在所述集流体表面由前述第一或第三方面所述的负极浆料形成的负极活性材料层。
根据本发明,优选地,所述负极集流体为铜箔。
本发明第六方面提供一种锂离子电池,包含前述第五方面所述的负极。
根据本发明,所述锂离子电池在组装前,优选对所述负极进行预锂化处理。所述预锂化处理可以采用本领技术人员所公知的工艺及参数。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。以下实施例和对比例中,
在没有特别说明的情况下,所用材料均采用普通市售产品。
实施例1
本实施例用于阐述负极浆料的制备
原料:100重量份的石墨、2重量份的银纳米线(直径为20nm,线长为20μm)、10重量份的导电炭黑、4重量份的羧甲基纤维素钠、5重量份的丁苯橡胶(1500系列)、3重量份的碳酸乙烯酯和196重量份的去离子水。
制备过程:
(1)将上述去离子水与羧甲基纤维素钠进行第一混合(搅拌速率为1000转/分,混合时间为2h),得到胶体溶液;
(2)将步骤(1)得到的胶体溶液与上述石墨、丁苯橡胶、碳酸乙烯酯、导电炭黑进行第二混合(搅拌速率为2000转/分,混合时间为2h),得到中间浆料;
(3)将步骤(2)得到的中间浆料与上述银纳米线进行第三混合(搅拌速率为500转/分,混合时间为2h),得到负极浆料(记为F1)。
负极浆料F1的SEM测试结果如图1所示,可见其中的纳米线在负极材料中穿插交织、长连接形成导电网络。
实施例2
本实施例用于阐述负极浆料的制备
原料:100重量份的石墨、2重量份的铜纳米线(直径为40nm,线长为20μm)、10重量份的导电炭黑、4重量份的羧甲基纤维素钠、5重量份的丁苯橡胶、3重量份的碳酸乙烯酯和196重量份的去离子水。
制备过程:
(1)将上述去离子水与羧甲基纤维素钠增稠剂进行第一混合(搅拌速率为1000转/分,混合时间为2h),得到胶体溶液;
(2)将步骤(1)得到的胶体溶液与上述石墨、丁苯橡胶(1500系列)、碳酸乙烯酯、导电炭黑进行第二混合(搅拌速率为2000转/分,混合时间为2h),得到中间浆料;
(3)将步骤(2)得到的中间浆料与上述铜纳米线进行第三混合(搅拌速率为500转/分,混合时间为2h),得到负极浆料(记为F2)。
实施例3
本实施例用于阐述负极浆料的制备
原料:100重量份的石墨、10重量份的银纳米线(直径为30nm,线长为30μm)、10重量份的导电炭黑、4重量份的羧甲基纤维素钠、5重量份的丁苯橡胶、3重量份的碳酸乙烯酯和196重量份的去离子水。
制备过程:
(1)将上述去离子水与羧甲基纤维素钠进行第一混合(搅拌速率为1000转/分,混合时间为2h),得到胶体溶液;
(2)将步骤(1)得到的胶体溶液与上述石墨、丁苯橡胶(1500系列)、碳酸乙烯酯、导电炭黑进行第二混合(搅拌速率为2000转/分,混合时间为2h),得到中间浆料;
(3)将步骤(2)得到的中间浆料与上述银纳米线进行第三混合(搅拌速率为500转/分,混合时间为2h),得到负极浆料(记为F3)。
实施例4
本实施例用于阐述负极浆料的制备
原料:100重量份的石墨、2重量份的银纳米线(直径为100nm,线长为50μm)、10重量份的导电炭黑、4重量份的羧甲基纤维素钠、5重量份的丁苯橡胶、3重量份的碳酸乙烯酯和196重量份的去离子水。
制备过程:
(1)将上述去离子水与羧甲基纤维素钠进行第一混合(搅拌速率为1000转/分,混合时间为1h),得到胶体溶液;
(2)将步骤(1)得到的胶体溶液与上述石墨、丁苯橡胶(1500系列)、碳酸乙烯酯、导电炭黑进行第二混合(搅拌速率为2000转/分,混合时间为2h),得到中间浆料;
(3)将步骤(2)得到的中间浆料与上述银纳米线进行第三混合(搅拌速率为500转/分,混合时间为2h),得到负极浆料(记为F4)。
实施例5
本实施例用于阐述负极浆料的制备
原料:100重量份的石墨、3重量份的银纳米线(直径为18nm,线长为5μm)、10重量份的导电炭黑、4重量份的羧甲基纤维素钠、5重量份的丁苯橡胶、3重量份的碳酸乙烯酯和196重量份的去离子水。
制备过程:
(1)将上述去离子水与羧甲基纤维素钠进行第一混合(搅拌速率为1000转/分,混合时间为2h),得到胶体溶液;
(2)将步骤(1)得到的胶体溶液与上述石墨、丁苯橡胶(1500系列)、碳酸乙烯酯、导电炭黑进行第二混合(搅拌速率为2000转/分,混合时间为2h),得到中间浆料;
(3)将步骤(2)得到的中间浆料与上述银纳米线进行第三混合(搅拌速率为500转/分,混合时间为2h),得到负极浆料(记为F5)。
实施例6
本实施例用于阐述负极浆料的制备
原料:100重量份的石墨、10重量份的铜纳米线(直径为18nm,线长为5μm)、10重量份的导电炭黑、4重量份的羧甲基纤维素钠、5重量份的丁苯橡胶、3重量份的碳酸乙烯酯和196重量份的去离子水。
制备过程:
(1)将上述去离子水与羧甲基纤维素钠进行第一混合(搅拌速率为1000转/分,混合时间为2h),得到胶体溶液;
(2)将步骤(1)得到的胶体溶液与上述石墨、丁苯橡胶(1500系列)、碳酸乙烯酯、导电炭黑进行第二混合(搅拌速率为2000转/分,混合时间为2h),得到中间浆料;
(3)将步骤(2)得到的中间浆料与上述银纳米线进行第三混合(搅拌速率为500转/分,混合时间为2h),得到负极浆料(记为F6)。
对比例1
本对比例用于阐述负极浆料的制备
原料:100重量份的石墨、10重量份的导电炭黑、4重量份的羧甲基纤维素钠、5重量份的丁苯橡胶、3重量份的碳酸乙烯酯和196重量份的去离子水。
制备过程:
(1)将上述去离子水与羧甲基纤维素钠进行第一混合(搅拌速率为1000转/分,混合时间为2h),得到胶体溶液;
(2)将步骤(1)得到的胶体溶液与上述石墨、丁苯橡胶(1500系列)、碳酸乙烯酯、导电炭黑进行第二混合(搅拌速率为2000转/分,混合时间为2h),得到中间浆料;
(3)将步骤(2)得到的中间浆料与上述银纳米线进行第三混合(搅拌速率为500转/分,混合时间为2h),得到负极浆料(记为D1)。
对比例2
本对比例用于阐述负极浆料的制备
按照实施例1的方法,区别在于,原料为:100重量份的石墨、0.1重量份的银纳米线(直径为20nm,线长为20μm)、10重量份的导电炭黑、4重量份的羧甲基纤维素钠、5重量份的丁苯橡胶(1500系列)、3重量份的碳酸乙烯酯和196重量份的去离子水。
其他条件均同实施例1。得到负极浆料(记为D2)。
测试例1
利用棒涂法,将实施例1、实施例3、实施例4和对比例1制备的负极浆料在PMMA材料上涂覆不同厚度的湿膜,100℃烘烤30min,得到干膜(即负极活性材料层)。对得到的干膜进行方阻测试(利用方阻检测仪),结果如表1所示。
表1
由表1可见,本发明提供的负极浆料F1、F3和F4中含有纳米线,相较于负极浆料D1,在相同的涂覆膜厚度(例如分别均为5mm、10mm和30mm)下可以实现降低方阻的目的,进而实现在具有相同方阻的条件下减薄涂覆膜厚的目的,可减少负极浆料的使用量,带来锂电池减重的效果。
测试例2
(1)负极的制备:将实施例1-6和对比例1-2制备的负极浆料F1-F6和D1-D2分别涂覆在铜箔(铜箔的厚度为8um)上并进行80℃真空干燥2h,辊压后得到负极(负极的厚度均为50μm),分别记为N1-N6和DN1-DN2;
(2)电池的制备:将铝箔正极极片、预锂化处理后的上述负极N1-N6和DN1-DN2、1MLiPF6电解液、Cellgard 2400隔膜和电池壳CR2032在手套箱内组装成扣式电池,分别记为B1-B6和DB1-DB2。
采用新威电池测试系统于25℃在电位窗口0.01-3V测试上述电池的库伦效率和循环性能,结果如表2所示。
表2
由表2可以看出,采用本发明提供的负极浆料F1-F6制备负极N1-N6,进而分别制得锂离子电池B1-B6,可实现库伦效率大于92%,电池循环400圈容量保持率大于90%,表现出较好的循环稳定性。
特别地,对比例1制备的负极浆料D1中不含纳米线,对比例2制备的负极浆料D2中纳米线含量不满足本发明的限定,相较于B1-B6,在相同条件下采用负极浆料D1、D2制得的电池DB1、DB2的库伦效率和循环性能均不及B1-B6。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合,这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种负极浆料,其特征在于,所述浆料包括:活性物质、纳米线、导电剂、增稠剂、粘结剂、消泡剂和溶剂;相对于100重量份的所述活性物质,所述纳米线为0.3-10重量份、所述导电剂为1-20重量份、所述增稠剂为3-5重量份、所述粘结剂为4-6重量份、所述消泡剂为1-3重量份和所述溶剂为180-200重量份。
2.根据权利要求1所述的负极浆料,其中,相对于100重量份的所述活性物质,所述纳米线为2-6重量份、所述导电剂为5-15重量份、所述增稠剂为4-5重量份、所述粘结剂为4-5重量份、所述消泡剂为2-3重量份和所述溶剂为190-200重量份。
3.根据权利要求1或2所述的负极浆料,其中,所述纳米线为金属纳米线和/或金属氧化物纳米线;
优选地,所述金属纳米线选自银纳米线、铜纳米线、镍纳米线和钴纳米线中的至少一种;
优选地,所述金属氧化物纳米线选自氧化铜纳米线和/或氧化铁纳米线;
优选地,所述纳米线的直径为5-200nm,进一步优选为20-40nm;线长为5-200μm,进一步优选为10-40μm。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的负极浆料,其中,所述活性物质选自碳材料、钛氧化物和SiOx/C复合材料中的至少一种。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的负极浆料,其中,所述导电剂选自导电炭黑、碳纳米管和石墨烯中的至少一种;
优选地,所述增稠剂选自甲基纤维素、羧甲基纤维素钠和聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种;
优选地,所述粘结剂选自丁苯橡胶和/或聚偏二氟乙烯;
优选地,所述消泡剂选自碳酸乙烯酯、聚醚改性硅油和聚硅氧烷中的至少一种;
优选地,所述溶剂选自水、醇和氮甲基吡咯烷酮中的至少一种。
6.一种负极浆料的制备方法,其特征在于,所述方法包括:
将活性物质、纳米线、导电剂、增稠剂、粘结剂、消泡剂和溶剂进行混合制浆,得到负极浆料;
其中,各原料的投料量使得,在所述负极浆料中,相对于100重量份的所述活性物质,所述纳米线为0.3-10重量份、所述导电剂为1-20重量份、所述增稠剂为3-5重量份、所述粘结剂为4-6重量份、所述消泡剂为1-3重量份和所述溶剂为180-200重量份。
7.一种由权利要求6所述的方法制得的负极浆料。
8.权利要求1-5和7中任意一项所述的负极浆料在电池制备中的应用。
9.一种负极,包括负极集流体,以及在所述集流体表面由权利要求1-5和7中任意一项所述的负极浆料形成的负极活性材料层;
优选地,所述负极集流体为铜箔。
10.一种锂离子电池,包含权利要求9所述的负极。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211432778.0A CN115939388A (zh) | 2022-11-16 | 2022-11-16 | 负极浆料及制备方法与应用、负极和锂离子电池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202211432778.0A CN115939388A (zh) | 2022-11-16 | 2022-11-16 | 负极浆料及制备方法与应用、负极和锂离子电池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115939388A true CN115939388A (zh) | 2023-04-07 |
Family
ID=86556668
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211432778.0A Pending CN115939388A (zh) | 2022-11-16 | 2022-11-16 | 负极浆料及制备方法与应用、负极和锂离子电池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN115939388A (zh) |
-
2022
- 2022-11-16 CN CN202211432778.0A patent/CN115939388A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107681142B (zh) | 一种用作锂离子电池负极材料的二硫化钼包覆碳纳米纤维及其制备方法 | |
CN111816856B (zh) | 复合材料及其制备方法和负极 | |
CN108448057B (zh) | CoO/CoMoO4复合材料的制备及其在锂离子电池中的应用 | |
CN108807843A (zh) | 多层复合负极及其制备方法和包括其的碱金属电池 | |
CN111517374B (zh) | 一种Fe7S8/C复合材料的制备方法 | |
KR20140080837A (ko) | 서로 다른 크기의 활물질로 이루어진 복수의 코팅층을 갖는 전극 구조체 및 이를 포함하는 이차전지. | |
CN113675365B (zh) | 一种负极片及锂离子电池 | |
CN108878893B (zh) | 一种快充锂离子电池负极用改性集流体及其制备方法 | |
CN110783554B (zh) | 一种高倍率耐低温长寿命的锂离子电池负极材料 | |
CN113066988B (zh) | 一种负极极片及其制备方法和用途 | |
CN113921756B (zh) | 一种高硅含量的硅碳负极极片及其制备方法 | |
CN110838577A (zh) | 用于固态电池的硫基正极活性材料及其制备方法和应用 | |
CN117497723A (zh) | 一种锂离子电池MOF衍生碳包覆硅纳米颗粒限制于MXene复合负极材料制备方法 | |
EP4145476A1 (en) | Positive electrode of hybrid capacitor and manufacturing method therefor and use thereof | |
CN116130599A (zh) | 一种钠离子电池负极极片 | |
CN116190668A (zh) | 一种超轻集流体及其制备方法及应用 | |
CN105226251A (zh) | 一种纯碳复合负极材料及其制备方法 | |
CN115939388A (zh) | 负极浆料及制备方法与应用、负极和锂离子电池 | |
JP7100158B2 (ja) | 機能性分離膜、その製造方法及びこれを含むリチウム二次電池 | |
CN116936741A (zh) | 硅碳负极极片及其制备方法和锂离子电池 | |
CN114134382A (zh) | 一种多孔铜锗铝锂电负极材料的制备方法 | |
CN111244430B (zh) | 一种具有双壁核壳结构的硅碳复合负极材料及其制备和应用 | |
CN117153578B (zh) | 一种钴离子插层碳化钒纳米片及其制备方法与应用 | |
CN111933918B (zh) | 一种二维金属铋的制备方法及其在钠/钾离子二次电池中的应用 | |
CN117012940A (zh) | 锂离子电池负极活性材料及制备方法 |
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 |