[發(fā)明專利]一種基于MnO2

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811615195.5
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109698318B
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃家奇;羅利瓊;楊幸;彭燦
• 申請（專利權(quán)）人: 清遠佳致新材料研究院有限公司;廣東佳納能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M4/131;H01M4/139;H01M4/1391
• 代理公司: 北京成實知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11724
• 代理人: 朱明福

1.一種基于MnO₂-PEDOT的鋰離子電池的正極片，其特征在于：包括正極片、采用電化學(xué)法在正極片上形成的納米級MnO₂薄膜、在MnO₂薄膜上形成的PEDOT薄膜和均勻涂覆在MnO₂薄膜上的正極漿料；所述正極漿料包括正極活性材料、凝膠狀粘接劑和導(dǎo)電劑；所述凝膠狀粘接劑為聚合單體形成的高分子導(dǎo)電聚合物。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于MnO₂-PEDOT的鋰離子電池的正極片，其特征在于：所述高分子導(dǎo)電聚合物由75%-95%的聚合單體、1-15%的PVA、1-10%的去離子水、2%-10%的交聯(lián)劑和0.1%-5%的引發(fā)劑發(fā)生聚合反應(yīng)而成；所述聚合單體包括丙烯酸、聚丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸異丁酯和甲基丙烯酸乙酯的一種或多種。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于MnO₂-PEDOT的鋰離子電池的正極片，其特征在于：所述高分子聚合物的粘結(jié)劑的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中束縛有GN；所述GN的重量為聚合單體重量的1%-10%。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于MnO₂-PEDOT的鋰離子電池的正極片，其特征在于：所述交聯(lián)劑包括二甲基硅氧烷以及二甲基二甲氧基硅烷、硼酸三甲酯和亞磷酸三甲酯中的一種或者多種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于MnO₂-PEDOT的鋰離子電池的正極片，其特征在于：所述正極活性材料包括第一正極活性材料和第二正極活性材料，所述第一正極活性材料選自鋰鎳鈷錳三元材料、鋰鎳鈷鋁三元材料、富鋰錳基材料中的一種或幾種；所述第二正極活性材料的質(zhì)量為第一正極活性材料的5%-50%；所述第二正極活性材料顆粒，所述第二正極活性材料顆粒選自鈷酸鋰、鎳錳酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鐵酸鋰、磷酸鐵錳鋰中的一種或幾種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于MnO2-PEDOT的鋰離子電池的正極片，其特征在于：所述導(dǎo)電劑選自導(dǎo)電炭黑、超導(dǎo)炭黑、導(dǎo)電石墨、乙炔黑、科琴黑、石墨烯、碳納米管中的一種或幾種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于MnO2-PEDOT的鋰離子電池的正極片，其特征在于：所述正極漿料中還包括添加劑，所述添加劑包括交聯(lián)聚二甲基硅氧烷以及二甲基二甲氧基硅烷、硼酸三甲酯和亞磷酸三甲酯中的一種或者多種。

8.一種基于MnO2-PEDOT的鋰離子電池的正極片的制作方法，其特征在于：包括以下步驟：1）納米級MnO2薄膜的制備，配置5-15mmol/L的Mn(CH3COO)2 水溶液；以正極片為工作電極采用循環(huán)伏安法在正極片上進行電化學(xué)沉積反應(yīng)，循環(huán)電位為0-1.3V，掃描速率為40-60mV/s，循環(huán)次數(shù)為8-15次；將完成步驟的正極片在乙醇中清洗2-4次后再去離子水中清洗干凈后烘干；

2）MnO2-PEDOT薄膜的制備，將完成步驟1)的正極片放置在10mmol/L的EDOT單體溶液中，以正極片為工作電極采用循環(huán)伏安法在正極片上進行電化學(xué)沉積反應(yīng)，循環(huán)電位為0-1.5V，掃描速率為40-60mV/s，循環(huán)次數(shù)為8-15次；將獲得的復(fù)合電極在乙醇中清洗2-4次后再去離子水中清洗干凈；烘干，在60℃的條件下真空烘干1-10h；

3）正極漿料的制備，將聚合單體、GN、交聯(lián)劑、導(dǎo)電劑、正極活性材料混合并且超聲分散均勻后加入熱引發(fā)劑或者光引發(fā)劑；

4）在微波加熱或者UV光照射的條件下進行聚合反應(yīng)；所述微波加熱的溫度為65-100攝氏度，時間為30min以上；所述UV光照射的時間為30s-300s；

5）將步驟4獲得的漿料均勻的涂覆在步驟2）的正極片上，得到基于MnO2-PEDOT的鋰離子電池的正極片。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋰離子電池的正極片的制作方法，其特征在于：所述步驟1）的烘干為在45-80℃的條件下真空烘干20min-1h。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋰離子電池的正極片的制作方法，其特征在于：所述光引發(fā)劑包括2-羥基-2-甲基-1-苯基丙酮、α-酮戊二酸、1-羥基環(huán)己基苯基甲酮、2-甲基-2-(4-嗎啉基)-1-[4-(甲硫基)苯基]-1-丙酮、2,4,6-三甲基苯甲?；?二苯基氧化膦、 2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2-二甲氨基-2-芐基-1-[4-(4-嗎啉基)苯基]-1-丁酮、2-羥基-2-甲基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-1-丙酮、苯甲酰甲酸甲酯中的一種或幾種；所述熱引發(fā)劑包括過氧化氫、過硫酸鹽和氫過氧化物的一種或多種。