一种含金属元素的锂硫电池正极材料的浆料制备方法与流程

文档序号:20605809发布日期:2020-05-01 22:04阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种含金属元素的锂硫电池正极材料的浆料制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)将含金属元素的锂硫电池正极材料和超导碳黑加入到混合机中搅拌均匀,使超导碳黑均匀包覆在正极材料表面形成一种核壳结构;

(2)继续往混合机中加入粘结剂和分散剂,使其混合均匀;

(3)将步骤(2)中得混合粉末倒入搅拌机中,然后加入溶剂继续搅拌,最终得到正极浆料。

2.如权利要求1所述的含金属元素的锂硫电池正极材料的浆料制备方法,其特征在于:步骤(1)所述的含金属元素的锂硫电池正极材料为金属硫化物、硫/金属氮化物复合材料、硫/金属氧化物复合材料、硫/金属有机聚合物材料、硫/金属有机化合物复合材料的一种或几种的混合。

3.如权利要求1所述的含金属元素的锂硫电池正极材料的浆料制备方法,其特征在于:步骤(2)所述的粘结剂为pvdf、sbr、ptfe、tfe、氰基丙烯酸酯、sps固体聚合物、丙烯酸酯的一种或几种的混合。

4.如权利要求1所述的含金属元素的锂硫电池正极材料的浆料制备方法,其特征在于:步骤(2)所述的分散剂为cmc、pfea分散剂、聚氧丙烯聚氧乙烯共聚物、hpma、聚乙二醇200的一种或几种的混合。

5.如权利要求1所述的含金属元素的锂硫电池正极材料的浆料制备方法,其特征在于:步骤(3)所述的溶剂为n-甲基吡咯烷酮、无水乙醇、异丙酮、丙醇、去离子水、正丁醇的一种或几种的混合。

6.如权利要求1所述的含金属元素的锂硫电池正极材料的浆料制备方法,其特征在于:该制备方法中,各成分的质量配比为::含金属元素的锂硫电池正极材料:65%~98%;超导碳黑:0.1%~15%;粘结剂:0.1%~10%;分散剂:0.001%~10%;各成分的质量百分比之和为100%。

7.如权利要求1所述的含金属元素的锂硫电池正极材料的浆料制备方法,其特征在于:步骤(1)中混合机的搅拌速率为25~45rpm,搅拌时间为30min~120min;步骤(2)中混合机的搅拌速率为25~45rpm,搅拌时间为30min~120min;步骤(3)中搅拌机的搅拌公转速率为25~45rpm,自转速率为2000~4500rpm,搅拌时间为120min~360min。

8.如权利要求1所述的含金属元素的锂硫电池正极材料的浆料制备方法,其特征在于:步骤(3)所述的正极浆料的固含量为55%~80%。

9.权利要求1-8任一项方法制备得到的含金属元素的锂硫电池正极材料。


技术总结
本发明涉及一种含金属元素的锂硫电池正极材料的浆料制备方法,本发明在正极混浆过程中,充分利用了超导碳黑的比表面积(>800m2g‑1)大于含金属元素的锂硫电池正极材料(100~800m2g‑1)、表面能(30~100mJ m‑2)小于含金属元素的锂硫电池正极材料(>500mJ m‑2)这一特点,在混浆过程中将超导碳黑均匀包覆在正极材料表面形成一种核壳结构,能够有效抑制硫在充放电过程中的体积变化,提高电池的循环稳定性。此外,传统的混浆工艺中碳黑仅充当导电剂的角色,本发明中所用的超导碳黑除了存在导电剂的作用,在后续极片烘烤过程中还可以防止硫的升华,减少活性物质硫的损失的,提高电池的容量性能。

技术研发人员:朱甜;冯凯;屈亮辉;冯辉灿;李孟怀;管胜男
受保护的技术使用者:天目湖先进储能技术研究院有限公司
技术研发日:2019.12.31
技术公布日:2020.05.01
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