[發明專利]一種溴化物電池正極片及其制備方法

有效

• 申請號: 201610620672.1
• 申請日: 2016-07-29
• 公開（公告）號: CN107666008B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 唐懷遠;王媛珍;金源;王康彥
• 申請（專利權）人: 橫店集團東磁股份有限公司
• 主分類號: H01M10/0525
• 分類號: H01M10/0525;H01M4/58;H01M4/583;H01M4/62
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟;侯桂麗

本發明涉及一種溴化物電池正極片及其制備方法，所述電池正極片包含溴化物、碳材料、粘結劑和集流體；所述溴化物、碳材料和粘結劑的質量配比為(40?98):(1?40):(1?20)，其中，所述溴化物是通過溴單質與有機鹽反應得到的。本發明通過在電池正極片中，采用將溴單質與有機鹽反應生成的溴化物作為正極活性物質，從而使制得的二次電池擁有較高的比能量，可實現快速充放電，循環壽命長，并且原材料成本低。

技術領域

本發明涉及二次電池領域，具體涉及一種電池正極片及其制備方法，尤其涉及一種溴化物電池正極片及其制備方法。

背景技術

隨著社會的快速發展，環境污染與傳統能源短缺，人們需要更高效，更環保的能源來替代或補充傳統能源，這導致對混合動力電動汽車、純電動汽車的需求越來越多。電池作為電動車輛的心臟，是當前投資的熱點，鋰離子動力電池曾被認為是電動汽車最具開發潛力的動力電池；然而，隨著鎳、鈷、鋰等貴金屬的開發，鋰離子動力電池原材料大幅度上漲，制約了新能源車輛的推廣與應用；鋰離子動力電池安全性差，回收經濟效益差也是制約其發展的重要因素。

因此，尋求低成本，綠色環保，使用安全的動力電池的解決方案依然是新能源汽車首要解決的問題。

鹵素是地殼中儲存豐富的元素，具有儲存量大，提取工藝成熟，生產環保，回收無污染，價格低廉的優點，以鹵素作為正極材料是一種理想的電極材料。溴單質是不同鹵素原子之間通過共用電子對形成的共價化合物，溴單質化學性質活潑，如能將其用于電池領域，對于實現低成本，綠色環保，使用安全的動力電池勢必會提供一種新思路。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明人通過研究發現，在電池正極片中，采用將溴單質與有機鹽反應生成的溴化物作為正極活性物質時，可以得到低成本，綠色環保，使用安全和比能量高的動力電池，從而達到本發明。

在第一方面，本發明提供了一種電池正極片，其包含溴化物、碳材料、粘結劑和集流體；所述溴化物、碳材料和粘結劑的質量配比為(40-98):(1-40):(1-20)。

本發明所述的“包含”，意指其除所述組分外，還可以包括其他組分，這些其他組份賦予所述電池正極片不同的特性。除此之外，本發明所述的“包含”，還可以替換為封閉式的“為”或“由……組成”。

本發明中，所述溴化物、碳材料和粘結劑的質量配比為(40-98):(1-40):(1-20)。申請人聲明，上述各組分的質量配比范圍，涵蓋了該范圍的各具體點值，例如所述溴化物、碳材料和粘結劑的質量配比可以是：40:1:1、40:4:1、40:10:1、40:20:1、40:30:1、40:40:1、40:1:5、40:1:10、40:1:20、50:1:1、50:4:7、50:15:18、60:5:1、60:7:7、65:10:6、70:1:5、80:6:13、85:4:12、90:40:1、92:12:5或98:40:17，以及上述數值之間的具體點值，限于篇幅及出于簡明的考慮，本發明不再窮盡列舉所述范圍包括的具體點值。

根據本發明，所述溴化物是通過溴單質(溴素)與有機鹽反應得到的。

本發明提供的溴化物是作為一種新型的化學體系，通過將該溴化物添加到正極活性材料中，從而使制得的二次電池擁有更高的比能量，實現快速充放電，延長循環壽命，并且原材料成本低。

根據本發明，所述有機鹽的通式表示為[X]⁺Z^-；其中，[X]⁺表示有機陽離子，Z-表示陰離子。

本發明中所述有機鹽是由體積較大的有機陽離子和體積較小的陰離子構成的，此類物質具有很多獨特性能，例如物理化學性質穩定、蒸汽壓極低而不易揮發、對有機和無機物皆有良好的溶解性以及極性可調控等。