CN116825970A - 基于聚合物接枝改性的高强度正极及其制备方法和应用 - Google Patents
基于聚合物接枝改性的高强度正极及其制备方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116825970A CN116825970A CN202310957252.2A CN202310957252A CN116825970A CN 116825970 A CN116825970 A CN 116825970A CN 202310957252 A CN202310957252 A CN 202310957252A CN 116825970 A CN116825970 A CN 116825970A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- positive electrode
- polymer
- preparation
- strength
- stirring
- 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
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims abstract description 48
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 21
- 230000004048 modification Effects 0.000 title claims abstract description 14
- 238000002715 modification method Methods 0.000 title description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims abstract description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 15
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 15
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 claims description 13
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 11
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims description 10
- XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 2-(2-phenylpropan-2-ylperoxy)propan-2-ylbenzene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(C)(C)OOC(C)(C)C1=CC=CC=C1 XMNIXWIUMCBBBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 claims description 8
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 8
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims description 7
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 claims description 7
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 7
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims description 6
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 6
- -1 polyethylene succinate Polymers 0.000 claims description 5
- KWVGIHKZDCUPEU-UHFFFAOYSA-N 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(OC)(OC)C(=O)C1=CC=CC=C1 KWVGIHKZDCUPEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004342 Benzoyl peroxide Substances 0.000 claims description 4
- OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N Benzoylperoxide Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OOC(=O)C1=CC=CC=C1 OMPJBNCRMGITSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000019400 benzoyl peroxide Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 claims description 4
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 claims description 3
- 229910000625 lithium cobalt oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- BFZPBUKRYWOWDV-UHFFFAOYSA-N lithium;oxido(oxo)cobalt Chemical compound [Li+].[O-][Co]=O BFZPBUKRYWOWDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- JKMPXGJJRMOELF-UHFFFAOYSA-N 1,3-thiazole-2,4,5-tricarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1=NC(C(O)=O)=C(C(O)=O)S1 JKMPXGJJRMOELF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- JOBBTVPTPXRUBP-UHFFFAOYSA-N [3-(3-sulfanylpropanoyloxy)-2,2-bis(3-sulfanylpropanoyloxymethyl)propyl] 3-sulfanylpropanoate Chemical compound SCCC(=O)OCC(COC(=O)CCS)(COC(=O)CCS)COC(=O)CCS JOBBTVPTPXRUBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PFYQFCKUASLJLL-UHFFFAOYSA-N [Co].[Ni].[Li] Chemical compound [Co].[Ni].[Li] PFYQFCKUASLJLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 2
- 239000011363 dried mixture Substances 0.000 claims description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 claims description 2
- 150000002466 imines Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 claims description 2
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 claims description 2
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N isocyanuric acid Chemical compound OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 229920001197 polyacetylene Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 claims description 2
- 229920006389 polyphenyl polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001451 polypropylene glycol Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 2
- FBDMTTNVIIVBKI-UHFFFAOYSA-N [O-2].[Mn+2].[Co+2].[Ni+2].[Li+] Chemical compound [O-2].[Mn+2].[Co+2].[Ni+2].[Li+] FBDMTTNVIIVBKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910002102 lithium manganese oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- VLXXBCXTUVRROQ-UHFFFAOYSA-N lithium;oxido-oxo-(oxomanganiooxy)manganese Chemical compound [Li+].[O-][Mn](=O)O[Mn]=O VLXXBCXTUVRROQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 abstract 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 abstract 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract 1
- HFCVPDYCRZVZDF-UHFFFAOYSA-N [Li+].[Co+2].[Ni+2].[O-][Mn]([O-])(=O)=O Chemical compound [Li+].[Co+2].[Ni+2].[O-][Mn]([O-])(=O)=O HFCVPDYCRZVZDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011267 electrode slurry Substances 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000012258 stirred mixture Substances 0.000 description 2
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- FMTDIUIBLCQGJB-SEYHBJAFSA-N demeclocycline Chemical compound C1([C@@H](O)[C@H]2C3)=C(Cl)C=CC(O)=C1C(=O)C2=C(O)[C@@]1(O)[C@@H]3[C@H](N(C)C)C(O)=C(C(N)=O)C1=O FMTDIUIBLCQGJB-SEYHBJAFSA-N 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N dilithium;dioxido(dioxo)manganese Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Mn]([O-])(=O)=O QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000001132 ultrasonic dispersion Methods 0.000 description 1
- 238000012795 verification 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
- H01M4/139—Processes of manufacture
- H01M4/1391—Processes of manufacture of electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
-
- 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
-
- 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
- H01M4/131—Electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
-
- 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
-
- 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
- H01M2004/021—Physical characteristics, e.g. porosity, surface area
-
- 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
- H01M2004/028—Positive 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)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于聚合物接枝改性的高强度正极及其制备方法和应用，以正极聚合物材料、导电剂、粘结剂为主要原料通过化学复合作用而成，其中正极聚合物材料、导电剂、粘结剂质量比为6：20：1。本发明采用原位的交联接枝聚合策略，能够实现良好的接触形成稳定的化学键，从而提高正极机械强度。本发明制备的正极具有良好的电化学稳定性、热力学稳定性以及良好的离子导电率为聚合物整机的制备和优化提供了新的思路有利于固态结构电池实现全产业化。
Description
技术领域
本发明属于是全固态电池技术领域，涉及一种基于聚合物接枝改性的高强度正极及其制备方法和应用，具有优良机械性能与高离子电导率的聚合物正极，通过接枝共聚高强度聚合物，形成高机械强度网络加快离子导通率的正极。
背景技术
自然资源的日渐枯竭，全球碳达峰碳中和计划的推进，使电池再次受到人们的重视，但传统的电池体积较大，并且十分沉重，在其应用过程中往往需要单独为其设计承重结构，并且其电芯所采用的材料决定了传统的电池无法承受高强度压力与冲击，因此在实际生产、生活中经常发生电池破损、泄漏等安全事故。
发明内容
本发明以聚合物正极为研究对象，提供了一种操作简单、性能优异的高电导率、高机械强度的聚合物基固态正极及其制备方法。本发明的制备的聚合物基正极具备良好的机械强度、电化学性能稳定、热力学稳定性好并且具有高离子电导率。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
基于聚合物接枝改性的高强度正极，以正极活性聚合物质、导电剂构成，省去了传统中正极材料制备中所需要的粘结剂，节省了成本。
基于聚合物接枝改性的高强度正极，制备方法包括以下步骤：
步骤一、正极聚合物的制备
(1.1)将正极材料、聚合物单体搅拌均匀后加入乙醇经过磁力搅拌机充分搅拌3～4小时。
正极活性材料包括钴酸锂(LCO)、锰酸锂(LMO)、磷酸铁锂(LFP)、三元材料镍钴锰酸锂(NCM)和镍钴铝酸锂(NCA)、二疏基-噻二脞(DMCT)、三聚硫氰酸(TTCA)、四硫基-乙二胺(TTEA)中其中一种。
其中聚合物单体为聚乙炔(PDB)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚环氧乙烷(PEO)、聚苯、聚吡咯、聚噻吩、聚丙烯腈(PAN)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚丁二酸乙二醇酯、聚癸二酸乙二醇、聚乙二醇亚胺中的一种。
(1.2)搅拌完成后取出容器待乙醇挥发后，将混合物在80～100℃保温烘干10h，将烘干的混合物磨粉待用。
(1.3)加入浓度为4％硅烷偶联剂、乙醇，强烈搅拌5～8h，其中硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570、KH792、DL602中的一种。
(1.4)加入交联剂和引发剂，在保护气氛环境下剧烈搅拌同时在紫外光照射下经过表面改性的正极活性材料和聚合物单体发生交联作用，正极材料于聚合物单体间形成稳定的共价键组成了高机械强度网络，其中交联剂为过氧化二异丙苯(DCP)、过氧化苯甲酰(BPO)、四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯、异氰酸酯中一种，引发剂为2,2-二甲氧基2-苯基苯乙酮、偶氮异丁腈(AIBN)中的一种；
(1.5)将(1.4)中得到的正极材料在100℃下保温烘干，磨粉待用。
步骤二、正极制备
(2.1)向容器中加入粘结剂、导电剂，以及步骤一中得到的经过改性接枝聚合后的正极活性聚合物质，混合搅拌4h以上。正极活性聚合物质、粘结剂、导电剂的质量比为6：20：1；
(2.2)将(2.1)中的材料均匀涂覆在集流体上，在60～80℃条件下烘干6-10h，将烘干的正极裁切成条即完成高强度正极的制备。
本发明获得的基于聚合物接枝改性的高强度正极，用于作为固态电池的电极材料。
相比于现有的技术，本发明具有以下优点：
1、本发明方法使用范围广，适用于大多数正极活性材料改性制备成高强度的正极。
2、本发明通过对正极活性材料改性，不仅可以与聚合物接枝，也可以使得正极活性物质均匀分散，提高聚合物正极的离子电导率。
3、本发明所采用的接枝改性策略能够大幅度提升正极的机械强度，这有助于全固态聚合物电池的长循环性能，进一步提高锂金属在二次电池中的应用。
4、本发明为聚合物正极以及全聚合物固态电池的制备和产业化提供了新的思路，有利于全固态电池实现产业化。
5、高强度聚合物正极的采用大幅提高电池的安全性和可靠性，同时也提高了所采用该电池的相关产品的安全性。
附图说明
图1为正极聚合物制备流程图；
图2为实施例2中所述正极制备成电池后的循环性能图；
图3为实施例2中所述正极制备成电池后的充放电曲线。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者同等替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围内。
实施例1
如图1所示的流程，本实施例提供了一种基于聚合物接枝改性的高强度正极制备方法，具体制备步骤如下：
(1)将1.5g的镍钴锰酸锂(NCM)、5g聚偏二氟乙烯(PVDF)添加到50ml乙醇中充分搅拌3h，将搅拌完成的混合物静置待乙醇挥发，然后将混合物放置在80～100℃的烘箱中烘干10h，将烘干的材料放置于行星球磨机中磨粉待用。
(2)向步骤(1)中得到的混合粉中加入硅烷偶联剂KH570(MPS)，在磁力搅拌器中搅拌5h，在硅烷偶联剂的作用下，镍钴锰酸锂表面发生改性，生成具有双键的离子。
(3)将步骤(2)中得到的改性后的镍钴锰酸锂(NCM)中加入过氧化二异丙苯(DCP)作为交联剂，2,2-二甲氧基2-苯基苯乙酮作为光引发剂，在保护气氛下剧烈搅拌同时用紫外光照射10min，使具有双键的镍钴锰酸锂离子和PVDF表面官能团发生聚合形成高机械强度网络，其中交联剂加入量为镍钴锰酸锂(NCM)质量的20％，引发剂用量为镍钴锰酸锂(NCM)质量的3％；
(4)将聚合后的正极活性材料在100℃下保温烘干，磨粉待用。
(5)在容器中加入10gCMC、0.5gsurP以及3g改性聚合之后的镍钴锰酸锂(NCM)搅拌5h，超声分散15min，则聚合物基的正极浆料制备完成。
(6)将浆料均匀的涂覆在铝箔上，并在60～80℃条件下烘干6-10h即可得到基于聚合物的高强度正极。
实施例2
(1)将3g的磷酸铁锂(LFP)、10g聚丙烯腈(PAN)添加到50ml乙醇中充分搅拌3h，将搅拌完成的混合物静置待乙醇挥发，然后将混合物放置在80～100℃的烘箱中烘干10h，将烘干的材料放置于行星球磨机中磨粉待用。
(2)向(1)中得到的混合粉中加入硅烷偶联剂KH570(MPS)，在磁力搅拌器中搅拌5h，在硅烷偶联剂的作用下，磷酸铁锂(LFP)表面发生改性，生成具有双键的离子。
(3)将(2)中得到的改性后的磷酸铁锂(LFP)中加入过氧化二异丙苯(DCP)作为交联剂，2,2-二甲氧基2-苯基苯乙酮作为光引发剂，在保护气氛下剧烈搅拌同时用紫外光照射10min，使具有双键的磷酸铁锂(LFP)离子和PAN表面官能团发生聚合形成高机械强度网络，其中交联剂加入量为磷酸铁锂(LFP)质量的20％，引发剂用量为磷酸铁锂(LFP)质量的3％；
(4)将聚合后的正极活性材料在100℃下保温烘干，磨粉待用。
(5)在容器中加入10gCMC、0.5gsurP以及3g改性聚合之后的磷酸铁锂(LFP)搅拌5h，超声分散15min，则聚合物基的正极浆料制备完成。
(6)将浆料均匀的涂覆在铝箔上，并在60～80℃条件下烘干6-10h即可得到基于聚合物的高强度正极。
本实验最后采用实施例2所述材料配比进行实验验证，并对其电化学性能进行分析，经过试验结果表明添加聚合物制备的正极，如图2的正极制备成电池后的循环性能图和图3正极制备成电池后的充放电曲线，其表现的电化学性能仍然较为稳定，其循环充放电120圈后其容量的衰减率为3.3％(由于时间关系所用电池为扣式电池)。
Claims (8)
1.基于聚合物接枝改性的高强度正极的制备方法，其特征在于，由正极活性聚合物质、导电剂制成。
2.根据权利要求1所述的基于聚合物接枝改性的高强度正极，其特征在于，制备方法具体包括以下步骤：
步骤一、正极聚合物的制备
(1.1)将正极材料、聚合物单体搅拌均匀后加入乙醇经过磁力搅拌机充分搅拌3～4小时；
(1.2)搅拌完成后取出容器待乙醇挥发后，将混合物在80～100℃保温烘干10h，将烘干的混合物磨粉待用。
(1.3)加入浓度为4％硅烷偶联剂、乙醇，强烈搅拌5～8h；
(1.4)加入交联剂和引发剂，在保护气氛环境下剧烈搅拌同时在紫外光照射下经过表面改性的正极活性材料和聚合物单体发生交联作用，正极材料于聚合物单体间形成稳定的共价键组成了高机械强度网络；
(1.5)将(1.4)中得到的正极材料在100℃下保温烘干，磨粉待用；
步骤二、正极制备
(2.1)向容器中加入粘结剂、导电剂，以及步骤一中得到的经过改性接枝聚合后的正极活性聚合物质，混合搅拌4h以上；
(2.2)将(2.1)中的材料均匀涂覆在集流体上，在60～80℃条件下烘干6-10h，将烘干的正极裁切成条即完成高强度正极的制备。
3.根据权利要求2所述的基于聚合物接枝改性的高强度正极，其特征在于，步骤(1.1)中，正极活性材料包括钴酸锂LCO、锰酸锂LMO、磷酸铁锂LFP、三元材料镍钴锰酸锂NCM和镍钴铝酸锂NCA、二疏基-噻二脞DMCT、三聚硫氰酸TTCA、四硫基-乙二胺TTEA中其中一种；
聚合物单体为聚乙炔PDB、聚偏二氟乙烯PVDF、聚环氧乙烷PEO、聚苯、聚吡咯、聚噻吩、聚丙烯腈PAN、聚甲基丙烯酸甲酯PMMA聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚丁二酸乙二醇酯、聚癸二酸乙二醇、聚乙二醇亚胺中的一种。
4.根据权利要求2所述的基于聚合物接枝改性的高强度正极，其特征在于，步骤(1.3)中，硅烷偶联剂为KH550、KH560、KH570、KH792、DL602中的一种。
5.根据权利要求2所述的基于聚合物接枝改性的高强度正极，其特征在于，步骤(1.4)中，交联剂为过氧化二异丙苯DCP、过氧化苯甲酰BPO、四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯、异氰酸酯中一种，引发剂为2,2-二甲氧基2-苯基苯乙酮、偶氮异丁腈AIBN中的一种。
6.根据权利要求2所述的基于聚合物接枝改性的高强度正极，其特征在于，步骤(2.1)中，正极活性聚合物质、粘结剂、导电剂的质量比为6：20：1。
7.基于聚合物接枝改性的高强度正极，根据权利要,1到6任一项所述的制备方法所得。
8.权利要求7所述的基于聚合物接枝改性的高强度正极，用于作为固态电池的电极材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310957252.2A CN116825970A (zh) | 2023-08-01 | 2023-08-01 | 基于聚合物接枝改性的高强度正极及其制备方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310957252.2A CN116825970A (zh) | 2023-08-01 | 2023-08-01 | 基于聚合物接枝改性的高强度正极及其制备方法和应用 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116825970A true CN116825970A (zh) | 2023-09-29 |
Family
ID=88143090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310957252.2A Pending CN116825970A (zh) | 2023-08-01 | 2023-08-01 | 基于聚合物接枝改性的高强度正极及其制备方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116825970A (zh) |
-
2023
- 2023-08-01 CN CN202310957252.2A patent/CN116825970A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111934020B (zh) | 一种耐高压全固态锂电池界面层及其原位制备方法和应用 | |
| CN111689527A (zh) | 一锅法双包覆锂离子电池ncm三元正极材料的制备方法 | |
| CN112701277A (zh) | 一种锂离子电池预锂化添加剂及其应用 | |
| CN112271325B (zh) | 一种三维固态锂电池及其制备方法 | |
| CN112436116B (zh) | 一种铝掺杂ZnO膜包覆三元正极@C复合微球及其制备方法和应用 | |
| CN114976263A (zh) | 正极和电解质一体化的固态电池及其制备方法 | |
| CN109167036B (zh) | 一种TiN与导电聚合物复合改性的锂离子层状三元正极材料及其制备方法 | |
| CN113611854B (zh) | 一种普鲁士蓝衍生核壳立方体材料及制备方法和应用 | |
| CN112133916A (zh) | 一种锂离子电池硅基负极材料粘结剂及其制备方法和应用 | |
| CN114335534A (zh) | 磷酸锆锂快离子导体包覆改性的钴酸锂正极材料及其制备方法与应用 | |
| CN110611120A (zh) | 单离子导体聚合物全固态电解质及包含其的锂二次电池 | |
| CN110828795B (zh) | 锌锰氧正极材料及其制备方法和应用 | |
| CN109638291B (zh) | 一种正极浆料、制备方法以及正极片和锂离子电池 | |
| CN110350195B (zh) | 一种锂离子电池负极粘结剂及锂离子电池负极的制备方法 | |
| US20240047736A1 (en) | Composite electrolyte and solid-state battery containing same | |
| CN109546091B (zh) | 一种高比能量锌镍电池正极制备方法 | |
| CN110492175B (zh) | 全固态碱金属电池用有机纳米复合电解质膜及其制备方法 | |
| CN116825970A (zh) | 基于聚合物接枝改性的高强度正极及其制备方法和应用 | |
| CN112614979A (zh) | 一种二次碳包覆的磷酸铁锂及其制备方法 | |
| CN113394376B (zh) | 一种耐高压固态电池复合正极及其制备方法 | |
| CN113964381A (zh) | 一种非对称凝胶态电解质及其制备方法和应用 | |
| CN112820937B (zh) | 固体电解质及其制备方法、高镍三元全固态电池 | |
| CN113725438A (zh) | 一种固态锂电池用水性复合粘结剂及其应用 | |
| CN112993488A (zh) | 一种锂离子电池隔膜材料及其制备方法 | |
| CN111180680A (zh) | 一种石墨烯锂离子电池正极材料 |
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 |