[發明專利]固態正極復合材料、其制備方法與應用

有效

• 申請號: 201810139903.6
• 申請日: 2018-02-11
• 公開（公告）號: CN110165152B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 李靜;胡晨吉;沈炎賓;盧威;吳曉東;陳立桅
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘇州納米技術與納米仿生研究所
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M10/0525;H01M10/056;H01M10/058
• 代理公司: 南京利豐知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 王茹;王鋒

1.一種固態正極復合材料的制備方法，其特征在于包括：

采用靜電紡絲技術將聚合物溶液噴射到選定接收面上而形成連續的二維或三維結構，得到連續的有機相，其由至少具有離子導體功能的有機纖維材料聚集形成；

在噴射所述聚合物溶液的同時，采用靜電噴霧技術將正極活性材料的分散液或者正極活性材料與電子導體添加劑和/或無機離子導體添加劑的混合分散液噴射到所述選定接收面上，之后將所獲復合材料進行加壓處理使其致密化，使所述正極活性材料分布于所述連續的有機相所含的孔洞內，再以電解質鹽溶液浸漬所述復合材料，使電解質鹽進入所述復合材料內的有機纖維材料內部及所述有機纖維材料與正極活性材料構成的網絡結構所含的孔洞內，形成所述固態正極復合材料；

其中，若所述電子導體添加劑和/或無機離子導體添加劑存在，則所述電子導體添加劑和/或無機離子導體添加劑彌散分布于所述固態正極復合材料內；

并且，所述固態正極復合材料為柔性膜形態的，且厚度為30～500μm。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于包括：將用于噴射所述聚合物溶液的靜電紡絲出液口與用于噴射所述正極活性材料的分散液或者所述混合分散液的靜電噴霧出液口以肩并肩的形式平行設置。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于包括：使所述靜電紡絲出液口的噴射方向與所述靜電噴霧出液口的噴射方向成大于或等于0而小于90°的夾角。

4.根據權利要求2或3所述的制備方法，其特征在于：所述靜電紡絲出液口和/或靜電噴霧出液口的形狀包括圓形或狹縫形。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述正極活性材料的分散液或者所述混合分散液還包含有表面活性劑。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于：所述表面活性劑在所述正極活性材料的分散液或者所述混合分散液中的含量為0.1～1wt%。

7.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于：所述表面活性劑包括離子型表面活性劑、非離子型表面活性劑、兩性表面活性劑、復配表面活性劑中的任意一種或兩種以上的組合。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于：所述離子型表面活性劑包括陽離子表面活性劑和/或陰離子表面活性劑。

9.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于還包括：于所述的接收面和靜電紡絲出液口和/或靜電噴霧出液口之間施加外加電場。

10.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：所述接收面為接收裝置的表面。

11.根據權利要求10所述的制備方法，其特征在于：所述接收裝置包括滾筒接收裝置、平面接收裝置和水溶液接收裝置中的任意一種或兩種以上的組合。

12.根據權利要求10所述的制備方法，其特征在于：所述接收面設置有負電荷發生裝置。

13.根據權利要求10所述的制備方法，其特征在于：在將所述聚合物溶液和所述正極活性材料的分散液或者所述混合分散液向所述接收面噴射時，所述靜電紡絲出液口及靜電噴霧出液口與所述接收面之間沿所述接收裝置的軸向相對運動。

14.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于：在將所述聚合物溶液和所述正極活性材料的分散液或者所述混合分散液向所述接收面噴射時，所述靜電紡絲出液口及靜電噴霧出液口與所述接收面之間沿所述接收面的長度方向或寬度方向進行往復的相對運動。

15.根據權利要求11所述的制備方法，其特征在于：在將所述聚合物溶液和所述正極活性材料的分散液或者所述混合分散液向所述滾筒接收裝置的滾筒表面噴射時，所述滾筒保持旋轉狀態。