PL447778A1 - Sposób wytwarzania dodatniej i ujemnej pasty elektrodowej do ogniw litowo-jonowych, sposób wytwarzania elektrod wykorzystujących te pasty elektrodowe oraz elektrody otrzymane tym sposobem - Google Patents

Sposób wytwarzania dodatniej i ujemnej pasty elektrodowej do ogniw litowo-jonowych, sposób wytwarzania elektrod wykorzystujących te pasty elektrodowe oraz elektrody otrzymane tym sposobem

Info

Publication number
PL447778A1
PL447778A1 PL447778A PL44777824A PL447778A1 PL 447778 A1 PL447778 A1 PL 447778A1 PL 447778 A PL447778 A PL 447778A PL 44777824 A PL44777824 A PL 44777824A PL 447778 A1 PL447778 A1 PL 447778A1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
weight
electrode
electrodes
hours
lithium
Prior art date
Application number
PL447778A
Other languages
English (en)
Inventor
Michał Grygiel
Bartosz HAMANKIEWICZ
Maciej RATYŃSKI
Michał KRAJEWSKI
Zbigniew Rogulski
Andrzej CZERWIŃSKI
Original Assignee
Uniwersytet Warszawski
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Uniwersytet Warszawski filed Critical Uniwersytet Warszawski
Priority to PL447778A priority Critical patent/PL447778A1/pl
Priority to PCT/IB2025/051610 priority patent/WO2025172925A1/en
Publication of PL447778A1 publication Critical patent/PL447778A1/pl

Links

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
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/043—Processes of manufacture in general involving compressing or compaction
    • 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
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • 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
    • H01M4/13—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
    • 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
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/485—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of mixed oxides or hydroxides for inserting or intercalating light metals, e.g. LiTi2O4 or LiTi2OxFy
    • 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
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
    • 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
    • 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
    • H01M4/624—Electric conductive 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
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/66—Selection of materials
    • H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
    • 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
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404—Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • 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)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest sposób wytwarzania pasty elektrodowej do ogniwa litowo-jonowego, który charakteryzuje się tym, że pasta elektrodowa zawiera dwa składniki stałe, tj. materiał aktywny w ilości powyżej 80% — 98% wag., korzystnie 95,0% - 97,5% wag. oraz spoiwo przewodzące PEDOT:PSS w ilości 2% — 20% wag., korzystnie 2,5% — 5,0% wag., przy czym spoiwo przeprowadza się na wstępnym etapie w postać zawiesiny w bezwodnym polarnym rozpuszczalniku organicznym, korzystnie aprotycznym, najkorzystniej w dimetylkosulfotlenku (DMSO), o zawartości polimeru 1% — 5% wag., korzystnie 2,5% wag., poprzez mieszanie mechaniczne przez 1 — 48 godzin, korzystnie 48 godzin, korzystnie z prędkością mieszanie nie mniejszą niż 400 obr./min, korzystnie nie mniejszą niż 1000 obr./min, korzystnie z wykorzystaniem ultrasonifikacji za pomocą głowicy ultradźwiękowej o mocy 10 — 500 W, korzystnie 150 W przez 0,1 — 2 min/ml pasty elektrodowej, korzystnie 0,5 min/ml pasty elektrodowej, a tak otrzymaną zawiesinę miesza się z materiałem aktywnym w pożądanej proporcji i poddaje się 2 — 5 godzinnej, korzystnie 4 godzinnej, homogenizacji mechanicznej z prędkością mieszania 200 — 500 obr./min, korzystnie 400 obr./min, a tak otrzymana homogenna pasta elektrodowa jest gotowa do użycia. Zgłoszenie obejmuje też sposób wytwarzania elektrod do ogniwa litowo-jonowego, który charakteryzuje się tym, że stosuje masę elektrodową opisaną powyżej, którą nakłada się, korzystnie za pomocą mechanicznego aplikatora, w postaci cienkiej homogennej warstwy o grubości 50 - 400 µm, korzystnie 200 µm, na podłoże przewodzące, korzystnie w postaci folii aluminiowej lub miedzianej, o grubości 5 — 50 µm, korzystnie 20 µm, a następnie suszy się pod ciśnieniem poniżej 10 mbar w temperaturze 110°C — 130°C przez 10 — 15 godzin, po czym wycina się elektrody o pożądanym kształcie i prasuje przez 60 sekund pod ciśnieniem 200 bar. Przedmiotem zgłoszenia są również elektrody do ogniwa litowo-jonowego, które charakteryzują się tym, że są wytworzone sposobem opisanym powyżej, z wykorzystaniem past elektrodowych opisanych powyżej, przy czym mają warstwę masy elektrodowej o grubości 50 — 400 µm, korzystnie 200 µm, nałożoną na podłoże przewodzące, korzystnie dla elektrody dodatniej w postaci folii aluminiowej o grubości 5 — 50 µm, korzystnie 20 µm, lub dla elektrody ujemnej w postaci folii miedzianej o grubości 5 — 50 µm, korzystnie 10 µm i charakteryzują się zawartością materiału aktywnego w suchej masie elektrodowej w zakresie 80% — 98% wag., korzystnie 95,0% — 97,5% wag.
PL447778A 2024-02-15 2024-02-15 Sposób wytwarzania dodatniej i ujemnej pasty elektrodowej do ogniw litowo-jonowych, sposób wytwarzania elektrod wykorzystujących te pasty elektrodowe oraz elektrody otrzymane tym sposobem PL447778A1 (pl)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL447778A PL447778A1 (pl) 2024-02-15 2024-02-15 Sposób wytwarzania dodatniej i ujemnej pasty elektrodowej do ogniw litowo-jonowych, sposób wytwarzania elektrod wykorzystujących te pasty elektrodowe oraz elektrody otrzymane tym sposobem
PCT/IB2025/051610 WO2025172925A1 (en) 2024-02-15 2025-02-14 Method for producing positive and negative electrode pastes for lithium-ion cells, method for producing electrodes using these electrode pastes, and electrodes thus obtained

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL447778A PL447778A1 (pl) 2024-02-15 2024-02-15 Sposób wytwarzania dodatniej i ujemnej pasty elektrodowej do ogniw litowo-jonowych, sposób wytwarzania elektrod wykorzystujących te pasty elektrodowe oraz elektrody otrzymane tym sposobem

Publications (1)

Publication Number Publication Date
PL447778A1 true PL447778A1 (pl) 2025-08-18

Family

ID=95482988

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL447778A PL447778A1 (pl) 2024-02-15 2024-02-15 Sposób wytwarzania dodatniej i ujemnej pasty elektrodowej do ogniw litowo-jonowych, sposób wytwarzania elektrod wykorzystujących te pasty elektrodowe oraz elektrody otrzymane tym sposobem

Country Status (2)

Country Link
PL (1) PL447778A1 (pl)
WO (1) WO2025172925A1 (pl)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110233243A (zh) * 2019-05-23 2019-09-13 银隆新能源股份有限公司 一种钛酸锂负极极片的制备方法、钛酸锂负极极片及含有该负极极片的锂离子电池
CN109721713B (zh) * 2018-12-27 2021-10-22 清远佳致新材料研究院有限公司 一种电导率高的锂离子电池正极浆料及制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109721713B (zh) * 2018-12-27 2021-10-22 清远佳致新材料研究院有限公司 一种电导率高的锂离子电池正极浆料及制备方法
CN110233243A (zh) * 2019-05-23 2019-09-13 银隆新能源股份有限公司 一种钛酸锂负极极片的制备方法、钛酸锂负极极片及含有该负极极片的锂离子电池

Also Published As

Publication number Publication date
WO2025172925A1 (en) 2025-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Jiang et al. All solid-state lithium-polymer battery using poly (urethane acrylate)/nano-SiO2 composite electrolytes
Periasamy et al. Studies on PVdF-based gel polymer electrolytes
Yang et al. High performance carbon-based planar perovskite solar cells by hot-pressing approach
Cheng et al. Cold-pressing PEO/LAGP composite electrolyte for integrated all-solid-state lithium metal battery
Haselrieder et al. Impact of the calendering process on the interfacial structure and the related electrochemical performance of secondary lithium-ion batteries
Shen et al. Functional lithiophilic polymer modified separator for dendrite-free and pulverization-free lithium metal batteries
US20200203696A1 (en) Separator for all-solid-state batteries, method for producing the same, and all-solid-state battery
Chen et al. High-performance gel polymer electrolyte with self-healing capability for lithium-ion batteries
Arof et al. Application of chitosan/iota-carrageenan polymer electrolytes in electrical double layer capacitor (EDLC)
US8211496B2 (en) Amorphous lithium lanthanum titanate thin films manufacturing method
Geng et al. Rational design of trifunctional conductive binder for high-performance Si anodes in lithium-ion batteries
Wang et al. Flexible zinc–carbon batteries with multiwalled carbon nanotube/conductive polymer cathode matrix
US20210126253A1 (en) Slurry, all solid state battery and method for producing all solid state battery
Aafrin Hazaana et al. Development and characterization of biopolymer electrolyte based on gellan gum (GG) with lithium chloride (LiCl) for the application of electrochemical devices
CN110690497B (zh) 一种聚合物电解质薄膜及其制备方法和在全固态锂电池中的应用
Wang et al. Room-temperature rapid self-healing polymer binders for Si anodes in highly cycling-stable and capacity-maintained lithium-ion batteries
Subramani et al. Design of networked solid-state polymer as artificial interlayer and solid polymer electrolyte for lithium metal batteries
Shokrieh et al. A buffering PVDF-HFP-based gel polymer electrolyte for stable and flexible lithium batteries
Li et al. Cycling performances and interfacial properties of a Li/PEO-Li (CF3SO2) 2N-ceramic filler/LiNi0. 8Co0. 2O2 cell
Wu et al. Dynamic physical network constructed by tripartite H-bonds in artificial SEI to shape ultra-long life dendrite-free lithium-metal anodes
PL447778A1 (pl) Sposób wytwarzania dodatniej i ujemnej pasty elektrodowej do ogniw litowo-jonowych, sposób wytwarzania elektrod wykorzystujących te pasty elektrodowe oraz elektrody otrzymane tym sposobem
Gabryelczyk et al. Muscovite as an inert filler for highly conductive and durable gel polymer electrolyte in sodium-ion batteries
CN116315067A (zh) 一种聚合物复合固态电解质及其制备方法和锂离子电池
Varma et al. All-glycerogel stretchable supercapacitor with stable performance in a wide temperature window from− 20 to 80° C
KR20190139936A (ko) 배터리의 활물질로서의 칼코게나이드 폴리머-탄소 복합체