[發明專利]一種電極材料及包括該材料制作的電極以及包括該電極制作的電化學儲能器件

無效

• 申請號: 200810246635.4
• 申請日: 2008-12-29
• 公開（公告）號: CN101442120A
• 公開（公告）日: 2009-05-27
• 發明（設計）人: 朱經緯;雷鈞;劉靖遠
• 申請（專利權）人: 朱經緯;雷鈞;劉靖遠
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M4/02;H01M10/38;H01M2/02;H01G9/042;H01G9/00
• 代理公司: 北京金碩果知識產權代理事務所
• 代理人: 張 玫

1、一種電極材料，其特征在于，該材料用下述方法制備：

(1.1)將鈦白粉在堿液中進行超聲波處理，加熱，洗滌中和到偏酸性，放置6-9小時，真空干燥得產物1；

(1.2)將產物1在空氣中熱處理得產物2；將產物1與有機小分子物質交換浸漬數次，真空干燥，在空氣中熱處理得產物3；將產物3在氫氧化鋰溶液中加熱，洗滌，真空干燥，在空氣中熱處理得產物4；將產物1在氫氧化鋰溶液中加熱，洗滌，真空干燥，在空氣中熱處理得產物5；

所述產物1、產物2、產物3、產物4或產物5表征為由薄片卷繞形成的兩端開口納米管、或在較高溫度下為兩端不開口的納米線、或在高溫度下為納米顆粒。

2、根據權利要求1所述的電極材料，其特征在于，所述鈦白粉采用工業級的銳鈦礦型或金紅石型鈦白粉；所述有機小分子物質為有機醇類。

3、根據權利要求1或2所述的電極材料，其特征在于，所述堿液加熱溫度為100～200℃；所述空氣中熱處理溫度均為200～800℃；所述真空干燥加熱溫度均為60～500℃。

4、一種包括權利要求1所述電極材料制作的電極，其特征在于，該電極采用以下重量配比的電極漿料制備：

(4.1)所述產物1、產物2、產物3、產物4、產物5中的一種或其組合，100份；

(4.2)粘結劑CMC，1～3份；

(4.3)粘結劑SBR，6～10份；

(4.4)去離子水，130～160份；

(4.5)導電劑，1～20份；

所述導電劑采用碳黑、石墨、碳纖維、碳納米管中的一種或其組合。

5、根據權利要求4所述的電極，其特征在于，該電極漿料采用下述方法制備：

將產物1、產物2、產物3、產物4、產物5中的一種或其組合(4.1)放入定量的乙醇或NMP中分散后成為混合液，將粘結劑CMC(4.2)放入去離子水(4.4)中攪拌溶解后，依次加入粘結劑SBR(4.3)攪拌均勻，加入導電劑(4.5)攪拌均勻，加入所述混合液攪拌均勻后過篩。

6、根據權利要求5所述的電極，其特征在于，該電極采用下述方法制備：

將上述電極漿料流延涂布在金屬箔上，或流延在塑料薄膜上，將電極膜與塑料薄膜分離后熱粘合在金屬網上；真空除水后，通過對輥壓實后，沖切成各種形狀的電極片；

所述金屬箔采用鋁箔、銅箔、不銹鋼箔、或鐵箔；所述金屬網采用鋁網、銅網、不銹鋼網、鐵網、以及鋁箔或銅箔上沖孔制成的網其中的一種。

7、一種包括權利要求4所述電極制作的電化學儲能器件，包括安全閥，其特征在于，其內部結構組成如下：

(7.1)正、負電極配對方式采用以下三種方式之一：

方式1：負電極采用上述電極，正電極漿料流延涂布或熱粘合導電基體材料同負電極，但表面涂覆的電極漿料采用層狀結構的鋰鹽；

方式2：正電極采用上述電極，負電極漿料流延涂布或熱粘合導電基體材料同正電極，但表面涂覆的電極漿料采用碳、或碳鋰復合材料；

方式3：正電極采用上述電極，負電極采用鋰片；

(7.2)隔離膜：采用微孔塑料薄膜、或超細玻璃纖維氈；

(7.3)電解液：含鋰鹽的PC溶液、或含鋰鹽的PC+PA溶液。

8、根據權利要求7所述的電化學儲能器件，其特征在于，電化學儲能器件上設有1個或2個安全閥；所述正電極、負電極的引出端與安全閥不在同一個平面內。

9、根據權利要求7或8所述的電化學儲能器件，其特征在于，電化學儲能器件的外表面上設有圓形、方形、矩形、或橢圓形的凸臺；電化學儲能器件的外殼材料采用金屬、金屬類合金、各類塑料、塑料和金屬的復合材料中的一種或其組合。

10、根據權利要求7所述的電化學儲能器件的用途，其特征在于，該電化學儲能器件用作電池或不對稱電容。