CN117059737A - 一种正极片、电池及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种正极片，所述正极片的原材料包括正极活性物质、氰基丙烯酸盐、含Si‑N键和/或Si‑O键的乙酰胺基盐、固态电解质；所述氰基丙烯酸盐、含Si‑N和/或Si‑O键的乙酰胺基盐、固态电解质的总质量占正极活性物质总质量的1.5％‑7％。本发明的正极用于电池中，电池的循环性能得到明显提升，并且在高温和低温下的容量保持率都较好，还提升了电池的寿命。
Description
技术领域
本发明涉及正极片技术领域，具体涉及一种正极片、电池及其制备方法。
背景技术
电解质是锂二次电池和锂一次电池容量的核心物质之一，能提高移动阳极和阴极之间的流动性，起着媒质作用的物质。电解质作为锂离子电池的重要组成部分，在正极、负极之间起着输送离子传导电流的作用，选择合适的电解质也是获得高能量密度和功率密度、长循环寿命和安全性能良好的锂离子二次电池的关键。
LiPF6(六氟磷酸盐)具有溶解性好、离子传导能力高、离子解离度高等优点。虽然六氟磷酸盐在电池中具有不可替代的作用，但是六氟磷酸盐和正极活性物质的副反应也是造成电池性能下降的原因之一。现有技术中，有研究学者通过在正极活性物质表面形成一层包覆层，从而隔绝六氟磷酸盐之间的副反应，抑制过渡金属溶出。由于包覆一层包覆层在正极活性物质表面，包覆层会限制正极活性物质的离子的脱嵌和传导。又有研究学者通过在正极活性物质颗粒表面设置一层具有离子传导能力的包覆层，解决了正极活性物质的离子脱嵌和离子传导的技术问题。但是又由于六氟磷酸盐对微量水的高敏感性，会反应生成酸性化合物，如PF5(五氟化磷)和HF(氢氟酸)。PF5和HF作为腐蚀物质，会诱导电解质中溶剂分解、降低正极上CEI的结构稳定性，造成电池的电性能下降。可见，六氟磷酸盐不仅会影响正极活性物质，还会影响正极上CEI膜的结构稳定性，造成电池的电性能的下降。
发明内容
本发明针对现有技术中的问题，公开了一种正极片，所述正极片中的正极活性物质的表面具有一层结构稳定、耐酸的包覆层，该包覆层的特点，第一，具有离子传导能力，有利于提升电池的离子电导率；第二能隔绝六氟磷酸盐对正极活性物质的副反应；第三，该包覆层还可以降低电池中的微量水，从而减少六氟磷酸盐与微量水发生反应，有利于提高电解质在较宽温度范围内的稳定性。可见，本发明的正极用于具有六氟磷酸锂电解质的电池中，能提升电池的电性能。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明提供的一种正极片，所述正极片的原材料包括正极活性物质、氰基丙烯酸盐、含Si-N键和/或Si-O键的乙酰胺基盐、固态电解质；所述氰基丙烯酸盐、含Si-N和/或Si-O键的乙酰胺基盐、固态电解质的总质量占正极活性物质总质量的1.5％-7％。
本发明的上述设计，在本发明正极片的原材料中的乙酰胺基盐中的乙酰胺基团能促使Si-N键和Si-O键具有足够的断裂活性，从而使的电池中的微量水份更优先与Si-N键和Si-O键发生反应，从而避免了六氟磷酸盐和微量水发生反应，减少了电解质中的酸性腐蚀物质的生成。氰基丙烯酸盐在发生原位聚合反应，从而形成一层具有网状结构的包覆层，而固态电解质和乙酰胺基盐均匀的分散包覆层中，乙酰胺基盐和固态电解质第一方面形成包覆层中的支撑结构，并且氰基丙烯酸盐中的氰基和乙酰胺基盐中的酰胺基容易相互配合，使的乙酰氨基盐进一步稳定的被束缚在包覆层中，保证正极活性物质中的离子脱嵌和离子迁移通道的顺畅；第二方面，Si-N键和/或Si-O键的乙酰胺基盐具有良好的离子电导率，能够配合固态电解质和氰基丙烯酸盐形成紧密配合的离子传导网络结构，提升正极活性物质与电解质之间的离子迁移；第三方面，乙酰胺基盐和固态电解质紧密稳固于正极活性物质周围，能进一步减少正极活性物质与六氟磷酸盐之间直接接触点。在此基础上，乙酰胺基盐中的Si-N键和Si-O键能提升包覆层的耐酸性，从而能提升包覆层在电池中的稳定性。再者，固态电解质在高温下为充电状态下的正极活性物质提供锂离子，这种再锂化过程增加了去锂化的正极活性物质中Li的含量，从而显著延缓了结构分解和氧的释放，提高了极片的热稳定性。
作为进一步方案，以质量计，所述氰基丙烯酸盐、含Si-N键和/或Si-O键的乙酰胺基盐、固态电解质的比为1份:(0.5份-1份):(1份-5份)。
作为进一步方案，所述固态电解质的D50为50nm-400mn。当固态电解质的D50低于50nm，D50越低，匀浆时不易分散，容易团聚；当D50高于400nm，固态电解质颗粒表面与活性物质表面接触面积过小，不能起到及时传输锂离子的作用。而当固态电解质此范围内的粒径更容易被束缚在网络结构包覆层中，从而稳定的作为包覆层的支撑结构，有利于维持包覆层中离子迁移通道的稳定性和与乙酰胺基盐和氰基丙烯酸盐能成为紧密配合，形成离子传导网络。基于上述原因，本发明中需要限定固态电解质的D50在50nm-400mn之间，具体选择可以为50nm、100nm、150nm、200nm、250nm、300nm、350nm、400nm。
作为进一步方案，所述正极片的原材料还包括粘结剂、导电剂，以质量计，所述正极活性物质、粘结剂、导电剂的比为100份:(0.5份-2份):(0.5份-2份)。
作为进一步方案，所述正极片的原材料还包括溶剂。
作为进一步方案，所述正极片的原材料包括氰基丙烯酸盐、含Si-N键和Si-O键的乙酰胺基盐、100nm-300nm的固态电解质；所述氰基丙烯酸盐、含Si-N键和Si-O键的乙酰胺基盐、100nm-300nm的固态电解质的总质量占正极活性物质总质量的1.5％-7％。同时含有Si-N键和Si-O键的乙酰胺基盐能消耗更多的电池中的微量水，并且能与氰基丙烯酸盐配合，进一步提升包覆层的还原稳定性；在此基础上，D50为100nm-300nm的固态电解质不仅能和氰基丙烯酸盐和含Si-N键和Si-O键的乙酰胺基盐之间紧密接触，能形成合适的锂离子迁移通道。可见氰基丙烯酸盐、含Si-N键和Si-O键的乙酰胺基盐、100nm-300nm的固态电解质的配合下，进一步提升了电池的循环性能和减少了电池的电阻。基于上述原因，本发明中需要限定固态电解质的D50在100nm-300mn之间，具体选择可以为100nm、120nm、140nm、150nm、160nm、180nm、200nm、220nm、240nm、250nm、260nm、280nm、300nm。
作为进一步方案，所述氰基丙烯酸盐包括氰基丙烯酸酯、2-氰基丙烯酸甲酯、2-氰基丙烯酸乙酯、氰基丙烯酸正丁酯、氰基丙烯酸辛酯和氰基丙烯酸仲辛酯中的一种或多种。
作为进一步方案，所述含Si-N键和Si-O键的乙酰胺基盐包括N,O-双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺、N,O-双(三甲基硅烷基)乙酰胺，N,O-双(叔丁基二甲硅基)乙酰胺中的一种或多种。
作为进一步方案，所述含Si-N键的乙酰胺基盐包括N-(三甲基硅烷基)乙酰胺、N-甲基-N-(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺、N-甲基-N-(叔丁基二甲基甲硅烷基)三氟乙酰胺中的一种或多种。
作为进一步方案，所述固态电解质包括Li6.5LaxZryTa(5-x-y)O12，LixMyLnzCl3(Ln＝镧系金属元素，所述镧系金属元素包括镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥中的一种或多种，M＝非镧系金属元素，x>0，y>0，z>0，所述Li6.5LaxZryTa(5-x-y)O12化学式中的元素满足电荷平衡，所述LixMyLnzCl3化学式中的元素满足电荷平衡)中的一种或多种。镧系的固态电解质具有较高的离子电导率，能更好的匹配构建的离子传输通道，促使锂离子能快速的从正极活性物质中迁移至电解质中。
作为进一步方案，所述正极片的原材料包括氰基丙烯酸盐、含Si-N键和Si-O键的乙酰胺基盐、100nm-300nm的固态电解质；所述氰基丙烯酸盐、含Si-N键和Si-O键的乙酰胺基盐、100nm-300nm的固态电解质的总质量占正极活性物质总质量的1.5％-7％，所述固态电解质包括LixMyLnzCl3(Ln＝镧系金属元素，所述镧系金属元素包括镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥中的一种或多种，M＝非镧系金属元素，x>0，y>0，z>0，所述LixMyLnzCl3化学式中的元素满足电荷平衡)中的一种或多种。镧系金属卤化物更有利于与Si-N键和/或Si-O键的乙酰胺基盐和氰基丙烯酸盐形成紧密配合连接，构建紧密的离子传导网络结构。并且镧系金属卤化物基固态电解质可直接与钴酸锂或三元正极匹配，在电化学循环时锂离子扩散，能及时将锂离子由电解质传导至正极材料中。
作为进一步方案，所述正极活性物质包括钴酸锂、镍钴锰酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂中的一种或多种。
作为进一步方案，所述粘结剂包括聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯中的一种或多种。
作为进一步方案，所述导电剂包括乙炔黑、科琴黑、KS-6、SuperP、CNT、碳纤维、石墨烯中的一种或多种。
作为进一步方案，所述溶剂包括N-甲基吡咯烷酮。
作为进一步方案，所述正极片的原材料还包括集流体。
本发明还提供了所述正极片的制备方法，所述制备方法包括：
S1：以质量计，分别称取氰基丙烯酸盐、含Si-N键和/或Si-O键的乙酰胺基盐、固态电解质加入溶剂中，形成均匀的悬浮液；
S2：以质量计，分别称取正极活性物质、导电剂和粘结剂加入溶剂中，混合均匀，将S1获得悬浮液转移至S2中含有正极活性物质、导电剂和粘结剂的溶剂中，混合均匀，过筛，获得正极浆料，将正极浆料涂布在集流体表面，干燥，获得正极片。在干燥过程中正极浆料中的物质发生固化聚合。在本发明中，为了保证正极浆料中的各物质之间的分散均匀，可以分步加入原材料，并且本领域技术人员可根据实际情况进行搅拌混匀。
作为进一步方案，所述S1中分别称取氰基丙烯酸盐、含Si-N键和/或Si-O键的乙酰胺基盐，还包括将氰基丙烯酸盐与含Si-N键和/或Si-O键的乙酰胺基盐研磨。研磨主要是为了促使氰基丙烯酸盐与含Si-N键和/或Si-O键的乙酰胺基盐混合均匀。
作为进一步方案，所述干燥的温度为70℃-130℃。当温度低于70℃时，不能发生聚合，当温度高于130℃时，聚合速度太快，不利于形成均匀网络结构，并且容易出现粘结剂上浮等问题。
作为进一步方案，所述干燥的温度为95℃-110℃。
作为进一步方案，所述混合均匀的条件是在露点低于-40℃真空环境下，进行搅拌。
作为进一步方案，所述正极浆料的粘稠度达到4000mpa·s-8000mpa·s。
作为进一步方案，所述S2中干燥的方式以烘烤最佳。
作为进一步方案，所述集流体包括铝箔。
作为进一步方案，所述S1的制备条件为氩气氛围中。
本发明还提供了具有所述正极片的电池，所述电池还包括负极、六氟磷酸盐电解质。
本发明的特点和有益效果为：
(1)本发明的正极片用于电池中，电池的循环性能得到明显提升，并且在高温和低温下的容量保持率都较好，还提升了电池的寿命。
(2)本发明中制备正极片的方法简单，高效，利于规模生产。
(3)本发明的正极片不仅具有更高的离子传导材料，还降低了六氟磷酸盐中的微量水，提升了六氟磷酸盐的稳定性，也减少了六氟磷酸盐和正极活性物质之间的副反应。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例1的正极片的SEM图。
图2为本发明实施例1和对比例1的正极片的XRD图。
图3为本发明实施例1和对比例1在45度-1C容量下的保持率。
图4为本发明实施例1的正极片粉末的红外测试结果。
图5为本发明实施例2和对比例2在45度-1C容量下的保持率。
具体实施方式
为了便于理解本发明一种正极片，下面将对本发明的正极片进行更全面的描述，给出了本发明的实施例，但并不因此而限制本发明的范围。
实施例1-实施例6的制备方法(实施例1-实施例6中氰基丙烯酸盐、含Si-N键和/或Si-O键的乙酰胺基盐、固态电解质、正极活性物质、导电剂、粘结剂和溶剂的添加量相同，制备过程的参数也相同)：
在氩气箱中将氰基丙烯酸盐与含Si-N键和/或Si-O键的乙酰胺基盐分别称取10g、10g，将氰基丙烯酸盐与含Si-N键和/或Si-O键的乙酰胺基盐研磨混合均匀，随后加入溶剂N-甲基吡咯烷酮，搅拌60min，制成质量分数20％的溶液；添加15g粒径D50为200nm固态电解质加入溶液中，搅拌60min形成均匀的悬浮液后封存取出氩气手套箱备用。
分别称取正极活性物质1000g、粘结剂13g和导电剂11g(表1)，加入双行星搅拌罐中，搅拌30min至粉体充分混匀；加入N-甲基吡咯烷酮，制备成所有固体组分重量13％的混合溶液，开启公转搅拌40min；将上述悬浮液按总量的25％加入双行星搅拌罐中继续搅拌，每隔20min加入一组，直至全部加入完成。悬浮液加入完成后，加入少量的N-甲基吡咯烷酮溶剂，抽真空并保持真空的情况下搅拌3h-5h，至粘稠度达到4000mpa·s-8000mpa·s，即得所述正极浆料。将浆料涂布在12μm铝箔上，烘干分切，制成正极片。
对比例1：分别称取正极活性物质1000g、粘结剂13g和导电剂11g(表1)，加入双行星搅拌罐中，搅拌30min至粉体充分混匀；加入N-甲基吡咯烷酮，制备成所有固体组分重量13％的混合溶液，抽真空并保持真空的情况下搅拌3h-5h，至粘稠度达到4000mpa·s-8000mpa·s，即得所述正极浆料。将浆料涂布在12μm铝箔上，烘干分切，制成正极片。
对比例2-对比例6的制备方法：如实施例1所述的制备方法和条件，正极浆料中的氰基丙烯酸盐、含Si-N键和/或Si-O键的乙酰胺基盐、固态电解质、正极活性物质、导电剂、粘结剂的选择种类如表1所示，其他参数与实施例1相同。
我们将获得正极极片用于电池中，并将电池测试了电性能，电池的负极为纯石墨作为活性物质，配合导电剂、粘结剂匀浆涂布形成，钴酸锂正极电池的工作电压为3.0V-4.5V，磷酸铁锂正极电池的工作电压为2.5V-3.65V，锰酸锂正极电池的工作电压为2.5-4.2V。
高温存储的测试过程：
常温下将电芯0.2C充电至4.5V恒压至电流0.05C，搁置10min，0.2C放电至3.0V，循环2圈，取最后一圈放电容量为电池的标称容量。随后常温下将电芯0.2C充电至4.5V恒压至电流0.05C，将电池置于固定温度恒温箱保温对应时间，后取出静置2h。之后常温下将电芯0.2C放电至3.0V，搁置10min，将电芯0.2C充电至4.5V恒压至电流0.05C，搁置10min，0.2C放电至3.0V取最后一圈放电容量为电池的现存容量。
45度下的循环的测试过程：
将电池上测试夹具，45度恒温箱保温0.5h，0.2C侧首圈容量，后1C循环，电压区间3.0V-4.5V，1C电流按定容容量为准设置。在循环过程中于蓝电电池测试系统中，获取对应电芯循环圈数的能量密度与DCR数据。
电芯DCR与能量密度的测试过程：
常温下将电芯0.2C充电至4.5V恒压至电流0.05C，搁置10min，0.2C放电至3.0V，循环2圈，取最后一圈放电容量为电池的标称容量。在蓝电测试系统中获取测试的电芯DCR数据，并取其标称容量与放电中压相乘，获得电芯的能量密度。
在本发明中获得最终的测试结果为2个平行实验获得的测试值的平均值。
验证结果分析：
表1本发明实施例和对比例的配方表
表2实施例和对比例的实验结果
表3本发明实施例和对比例中Co元素检测
| — | 电芯状态 | Co元素的含量(mg/kg) |
| 实施例1 | 首圈放电后 | 67.32 |
| 对比例1 | 首圈放电后 | 94.99 |
| 实施例1 | 200圈循环后 | 432.78 |
| 对比例1 | 200圈循环后 | 664.14 |
我们通过本发明的制备方法，成功配置了如表1所示的正极浆料，将本发明获得正极浆料涂覆于集流体上，获得正极极片，其中图1为本发明实施例1的正极极片的SEM图。将正极极片用于电池中，并对电池进行电性能的测试，测试结果如表2所示。我们可以通过表2、图3和图5中的结果发现，本发明实施例1-实施例6的电池的电性能均优于对比例1-对比例6。我们首先设计了在正极浆料中的氰基丙烯酸盐，氰基丙烯酸盐在正极制备过程中发生原位聚合反应，从而在正极活性物质表面形成一层具有网状结构的包覆层，可以通过图2验证，本发明的包覆层并未改变主材晶相形态。此包覆层能隔绝电解质与正极活性物质之间的副反应，从而有利于减少正极活性物质的过渡金属的溶出。也可以通过表3进行验证发现，对比例1在循环200圈后Co元素的溶出量显著高于实施例1，是实施例1的1.5倍。在此基础上，我们进一步设计包覆层，该包覆层同时具有离子传导能力和耐酸性，第一，能隔绝电解质与正极活性物质之间的副反应，从而有利于提升电池的能量密度；第二，能该包覆层能阻挡六氟磷酸盐和微量水发生反应产出的酸性腐蚀物质对自身的腐蚀，从而有利于进一步保护正极活性物质与电解质之间的副反应；第三，能具有离子传导能力，从而有利于被包覆的正极活性物质在电池循环过程中锂离子的脱嵌，有利于降低电池中的电阻。
为此，我们在正极浆料中加入含Si-N键和/或Si-O键的乙酰胺基盐和固态电解质进而配合氰基丙烯酸盐，固态电解质和乙酰胺基盐均匀的分散包覆层中(图4可验证本发明的包覆层中具有含Si-N键和/或Si-O键的乙酰胺基盐)，乙酰胺基盐和固态电解质形成包覆层中的支撑结构，并且，乙酰胺基盐和固态电解质紧密稳固于正极活性物质周围，能进一步减少正极活性物质与六氟磷酸盐之间直接接触点。其中的乙酰胺基团能促进Si-N键和Si-O键能具有足够的断裂活性，从而能使得电池中存在的微量水分会优先和乙酰胺基盐中的Si-N键和Si-O键发生反应，从而能降低电解质中六氟磷酸盐和电池中的微量水的副反应；此外，乙酰胺基盐中的Si-N键和Si-O键能提升包覆层的耐酸性，从而能提升包覆层在电池中的稳定性。而在包覆层中的固态电解质，在高温下为充电状态下的正极活性物质提供锂离子，这种再锂化过程增加了去锂化的正极活性物质中Li的含量，从而显著延缓了结构分解和氧的释放，提高了极片的热稳定性。此外，氰基丙烯酸盐中的氰基和乙酰胺基盐中的酰胺基容易相互配合，使的乙酰氨基盐进一步稳定的被束缚在包覆层中，保证正极活性物质中的离子脱嵌和离子迁移通道的顺畅；并且，Si-N键和/或Si-O键的乙酰胺基盐具有良好的离子电导率，能够配合固态电解质和氰基丙烯酸盐形成紧密配合的离子传导网络结构，提升正极活性物质与电解质之间的离子迁移。我们可以通过比较实施例1-实施例6与对比例1-对比例4比较验证，含Si-N键和/或Si-O键的乙酰胺基盐、固态电解质、氰基丙烯酸盐三者之间的配合下，能提升电池的能量密度和循环性能、减小电池的电阻。
在此基础上，我们进一步研究了促使含Si-N键和/或Si-O键的乙酰胺基盐、固态电解质、氰基丙烯酸盐三者之间的配合，进一步提升电池的电性能。我们比较了实施例1和实施例2，发现实施例1的循环性能更优于实施例2，实施例1和实施例2之间的电阻差异不大。我们认为是同时含有Si-N键和Si-O键的乙酰胺基盐具有更优的循环性能，我们认为是因为Si-N键和Si-O键同时配合下，能消耗更多的电池中的微量水，从而使得提升了电解质的稳定性，使得电池的循环性能上升，并且Si-O键能提升包覆层的还原稳定性，有利于电池循环性能的提升。我们还发现，固态电解质的颗粒粒径的选择对电池的电阻有改善，我们比较实施例2、实施例3-实施例4发现，实施例2具有更小的电阻。我们认为当颗粒的粒径更小时，匀浆时不易分散且易在少部分点位形成团聚，反而会影响乙酰胺基盐、氰基丙烯酸盐与固态电解质之间的接触。我们可以通过实施例1-实施例6与对比例5-对比例6比较验证。我们进一步优选，正极片的原材料包括氰基丙烯酸盐、含Si-N键和Si-O键的乙酰胺基盐、100nm-300nm的固态电解质。
我们还发现，氰基丙烯酸盐、含Si-N键和Si-O键的乙酰胺基盐、100nm-300nm的固态电解质构建离子传输通道。对于固态电解质的选择不同，会构建不同的离子传输通道。而镧系金属卤化物晶格中氯离子呈非紧密堆积形式，天然存在丰富的一维大尺寸孔道，适合锂离子的高速传输，并可通过镧空位形成连续的三维传导。卤化物能提升镧系金属元素的低电负性，以及金属氯化物良好的耐氧化性和可变形性，使得镧系金属卤化物的具有不错的室温电导率和可变形性，更有利于与Si-N键和/或Si-O键的乙酰胺基盐和氰基丙烯酸盐形成紧密配合连接，构建紧密的离子传导网络结构。并且镧系金属卤化物基固态电解质可直接与钴酸锂或三元正极匹配，在电化学循环时锂离子扩散，能及时将锂离子由电解质传导至正极材料中。我们可以通过实施例1-实施例5与实施例6比较验证，实施例1-实施例5的电池的均具有更小的电阻。因此，我们进一步优选固态电解质为LixMyLnzCl3(Ln＝镧系金属元素，所述镧系金属元素包括镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥中的一种或多种，M＝非镧系金属元素，x>0，y>0，z>0，LixMyLnzCl3化学式中的元素满足电荷平衡。
综上所述，我们通过设计了正极片中的原料，从而在正极活性物质表面形成了一层具有耐酸和具有离子传导能力的包覆层，从而提升了电池的电性能。
需注意，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种正极片，其特征在于，所述正极片的原材料包括正极活性物质、氰基丙烯酸盐、含Si-N键和/或Si-O键的乙酰胺基盐、固态电解质；所述氰基丙烯酸盐、含Si-N和/或Si-O键的乙酰胺基盐、固态电解质的总质量占正极活性物质总质量的1.5％-7％。
2.根据权利要求1所述的一种正极片，其特征在于，以质量计，所述氰基丙烯酸盐、含Si-N键和/或Si-O键的乙酰胺基盐、固态电解质的比为1份:(0.5份-1份):(1份-5份)。
3.根据权利要求1所述的一种正极片，其特征在于，所述固态电解质的D50为50nm-400mn。
4.根据权利要求1所述的一种正极片，其特征在于，所述正极片的原材料还包括粘结剂、导电剂，以质量计，所述正极活性物质、粘结剂、导电剂的比为100份:(0.5份-2份):(0.5份-2份)；
进一步优选，所述正极片的原材料还包括溶剂。
5.根据权利要求1所述的一种正极片，其特征在于，所述氰基丙烯酸盐包括氰基丙烯酸酯、2-氰基丙烯酸甲酯、2-氰基丙烯酸乙酯、氰基丙烯酸正丁酯、氰基丙烯酸辛酯和氰基丙烯酸仲辛酯中的一种或多种；
进一步优选，所述含Si-N键和Si-O键的乙酰胺基盐包括N,O-双(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺、N,O-双(三甲基硅烷基)乙酰胺、N,O-双(叔丁基二甲硅基)乙酰胺中的一种或多种；
进一步优选，所述含Si-N键的乙酰胺基盐包括N-(三甲基硅烷基)乙酰胺、N-甲基-N-(三甲基硅烷基)三氟乙酰胺、N-甲基-N-(叔丁基二甲基甲硅烷基)三氟乙酰胺中的一种或多种；
进一步优选，所述固态电解质包括Li6.5LaxZryTa(5-x-y)O12，LixMyLnzCl3中的一种或多种；其中Ln＝镧系金属元素，所述镧系金属元素包括镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥中的一种或多种，M＝非镧系金属元素，x>0，y>0，z>0，所述Li6.5LaxZryTa(5-x-y)O12化学式中的元素满足电荷平衡，所述LixMyLnzCl3化学式中的元素满足电荷平衡；
进一步优选，所述正极活性物质包括钴酸锂、镍钴锰酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂中的一种或多种；
进一步优选，所述粘结剂包括聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯中的一种或多种；
进一步优选，所述导电剂包括乙炔黑、科琴黑、KS-6、Super P、CNT、碳纤维、石墨烯中的一种或多种；
进一步优选，所述溶剂包括N-甲基吡咯烷酮。
6.根据权利要求1所述的一种正极片，其特征在于，所述正极片的原材料包括氰基丙烯酸盐、含Si-N键和Si-O键的乙酰胺基盐、100nm-300nm的固态电解质；所述氰基丙烯酸盐、含Si-N键和Si-O键的乙酰胺基盐、100nm-300nm的固态电解质的总质量占正极活性物质总质量的1.5％-7％；
进一步优选，所述正极片的原材料包括氰基丙烯酸盐、含Si-N键和Si-O键的乙酰胺基盐、100nm-300nm的固态电解质；所述氰基丙烯酸盐、含Si-N键和Si-O键的乙酰胺基盐、100nm-300nm的固态电解质的总质量占正极活性物质总质量的1.5％-7％，所述固态电解质包括LixMyLnzCl3中的一种或多种，其中Ln＝镧系金属元素，所述镧系金属元素包括镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥中的一种或多种，M＝非镧系金属元素，x>0，y>0，z>0，所述LixMyLnzCl3化学式中的元素满足电荷平衡。
7.权利要求1-权利要求6任一项所述正极片的制备方法，所述制备方法包括：
S1：以质量计，分别称取氰基丙烯酸盐、含Si-N键和/或Si-O键的乙酰胺基盐、固态电解质加入溶剂中，形成均匀的悬浮液；
S2：以质量计，分别称取正极活性物质、导电剂和粘结剂加入溶剂中，混合均匀，将S1获得悬浮液转移至S2中含有正极活性物质、导电剂和粘结剂的溶剂中，混合均匀，过筛，获得正极浆料，将正极浆料涂布在集流体表面，干燥，获得正极片。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述S1中分别称取氰基丙烯酸盐、含Si-N键和/或Si-O键的乙酰胺基盐，还包括将氰基丙烯酸盐与含Si-N键和/或Si-O键的乙酰胺基盐研磨。
9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述S2中干燥的温度为70℃-130℃；
所述S2中混合均匀的条件是在露点低于-40℃真空环境下，进行搅拌；
所述S2中正极浆料的粘稠度达到4000mpa·s-8000mpa·s；
所述集流体包括铝箔；
所述S1的制备条件为氩气氛围中；
进一步优选，所述S2中干燥的温度为95℃-110℃。
10.一种具有权利要求1-权利要求6任一项所述正极片的电池或电化学装置。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117969742A (zh) * | 2024-03-29 | 2024-05-03 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 比较正极活性材料的包覆完整性的方法和装置 |
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