[發明專利]一種油性石墨烯漿料及其制備方法、磷酸鐵鋰正極漿料及其制備方法、電池

有效

• 申請號: 202010027622.9
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111211321B
• 公開（公告）日: 2023-02-24
• 發明（設計）人: 李文超;吳永健;唐仁衡;王英;黃玲
• 申請（專利權）人: 廣東省稀有金屬研究所
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;H01M4/62;H01M10/0525;C01B25/37;C01B25/45;C01B32/182
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 嚴誠

本發明公開了一種油性石墨烯漿料及其制備方法、磷酸鐵鋰正極漿料及其制備方法、電池，涉及電池制備技術領域。該油性石墨烯漿料包括按照重量百分數計的以下原料：石墨烯0.2～10％、分散劑0.3～3％、穩定劑0.01～2％、第一粘結劑0.1～3％以及余量為第一溶劑。該油性石墨烯漿料可用于制備磷酸鐵鋰正極漿料，該油性石墨烯漿料能夠顯著提高磷酸鐵鋰正極漿料的導電性，有效促進鋰離子的傳輸和脫嵌，且相比于傳統的導電劑乙炔黑，石墨烯漿料添加量更少，導電效果更好，在磷酸鐵鋰正極漿料中所占比例更小，能有助于提高材料的體積能量密度，使得該油性石墨烯漿料可有效地改善磷酸鐵鋰可逆容量低、倍率性能差等缺陷。

技術領域

本發明涉及電池制備技術領域，具體而言，涉及一種油性石墨烯漿料及其制備方法、磷酸鐵鋰正極漿料及其制備方法、電池。

背景技術

鋰離子電池因其有較高的能量密度、無記憶效應以及循環壽命長、自放電效應小等諸多優點被廣泛應用于電子設備以及新能源汽車等領域。隨著電動車、混合動力汽車的快速發展以及市場需求的持續增長，鋰離子電池正不斷突破自身瓶頸，向高能量密度、高倍率性能和長循環壽命的方向發展。

磷酸鐵鋰是目前應用較廣泛的鋰離子正極材料之一，其具有成本較低、安全性高、環境友好、工作電壓平穩和充放電循環壽命較長等優點，但是磷酸鐵鋰的晶體結構也導致了其較低的電子電導率(10^-9～10^-10S·cm^-1)和鋰離子遷移率(10^-13～10^-16cm²·S^-1)，使其電化學性能受到嚴重限制，也進一步影響了其可逆容量和倍率性能。

鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種油性石墨烯漿料，該油性石墨烯漿料可用于制備磷酸鐵鋰正極漿料，提高磷酸鐵鋰正極材料的導電性，促進鋰離子的脫嵌，從而有效地改善磷酸鐵鋰可逆容量低、倍率性能差等缺陷。

本發明的目的之二在于提供一種油性石墨烯漿料的制備方法，其可簡單便捷地制備得到上述的油性石墨烯漿料，該制備方法過程簡單且易控制，可有效地提高油性石墨烯漿料的制備效率和質量。

本發明的目的之三在于提供一種磷酸鐵鋰正極漿料，其通過上述的油性石墨烯漿料制備得到。因此，該磷酸鐵鋰正極漿料的可逆容量和電化學性能均可得到有效地提高。

本發明的目的之四在于提供一種磷酸鐵鋰正極漿料的制備方法，其可簡單便捷地制備得到上述的磷酸鐵鋰正極漿料，該制備方法過程簡單且易控制，可有效地提高磷酸鐵鋰正極漿料的制備效率和質量。

本發明的目的之五在于提供一種電池，其通過上述的磷酸鐵鋰正極漿料制備得到。因此，該電池的電化學性能優異。

本發明的實施例是這樣實現的：

第一方面，實施例提供一種油性石墨烯漿料，用于制備磷酸鐵鋰正極漿料，油性石墨烯漿料包括按照重量百分數計的以下原料：

石墨烯0.2～10％、分散劑0.3～3％、穩定劑0.01～2％、第一粘結劑0.1～3％以及余量為第一溶劑。

在可選的實施方式中，分散劑包括非離子型分散劑和/或陽離子分散劑。

在可選的實施方式中，分散劑包括聚丙烯酸、KD1、聚苯乙炔、表面活性蛋白中的一種或多種。

在可選的實施方式中，穩定劑包括聚乙烯醇。

在可選的實施方式中，第一粘結劑包括聚乙烯、聚丙烯腈、聚氨酯樹脂、環氧樹脂中的一種或多種。

在可選的實施方式中，第一溶劑包括二甲基甲酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、異丙醇、乙醇、N-甲基吡咯烷酮、二甲醚、甲苯、二甲苯、丙酮中的一種或多種。