[發明專利]一種陰極匯流層材料及匯流層的制備方法

在審

• 申請號: 202010345243.4
• 申請日: 2020-04-27
• 公開（公告）號: CN111509261A
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 李成新;高九濤;馮琪雁;李長久
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H01M8/0297
• 分類號: H01M8/0297;H01M8/12
• 代理公司: 北京潤澤恒知識產權代理有限公司 11319
• 代理人: 茍冬梅

1.一種陰極匯流層材料，其特征在于，所述陰極匯流層材料包括尖晶石型結構物質；其中，所述尖晶石型結構物質具有氧化還原特性。

2.根據權利要求1所述的陰極匯流層材料，其特征在于，所述尖晶石型結構物質的結構通式為AB₂O₄；

其中，A與B的總原子數與O的原子數的比例為3：4；

在所述總原子數一定的條件下，A與B的含量比可調整。

3.根據權利要求2所述的陰極匯流層材料，其特征在于，所述AB₂O₄的主要構成元素包括錳，鈷，氧；或錳，銅，氧；或鐵，鎳，氧。

4.根據權利要求1所述的陰極匯流層材料，其特征在于，所述尖晶石型結構物質經還原處理，還原后的尖晶石型結構物質全部或部分轉變為還原態的疏松結構組織；

所述還原態結構組織經過氧化處理后，重新轉變為致密的尖晶石結構組織，并且顆粒之間彼此生長連接。

5.根據權利要求1所述的陰極匯流層材料，其特征在于，所述尖晶石型結構物質呈粉末狀，所述粉末的粒徑為50nm～70μm。

6.根據權利要求1所述的陰極匯流層材料，其特征在于，所述匯流層材料還包括：鑭鍶鈷鐵、鎳酸鑭、銀、金中的一種或多種。

7.根據權利要求6所述的陰極匯流層材料，其特征在于，所述匯流層材料中所述尖晶石型結構物質的含量比為20％～100％。

8.一種陰極匯流層的制備方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1，將上述權利要求1-7任一項所述的陰極匯流層材料置于還原性氣氛中進行熱處理，得到還原后的陰極匯流層材料；

步驟2，將所述還原后的陰極匯流層材料與溶劑混合，配成漿料；

步驟3，將所述漿料涂覆在電池陰極的表面，制備覆有漿料層的電池/電池系統；

步驟4，對所述覆有漿料層的電池，進行氧化處理，制備具有成型的陰極匯流層的電池/電池系統。

9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，在步驟1中，所述還原性氣氛包括氫氣；所述熱處理的溫度為500℃～800℃；所述熱處理的時間為3h～10h；

在步驟2中，所述溶劑為松油醇、醋酸丁基卡必醇、乙二醇乙醚醋酸酯、卵磷脂、大茴香油中的一種或多種；

在步驟3中，所述漿料層的厚度為100μm～500μm；

在步驟4中，所述氧化處理包括燒結，所述燒結的條件為：燒結溫度450℃～800℃，燒結時間為1h～100h；所述成型的陰極匯流層的厚度為50μm～400μm。

10.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，所述還原后的陰極匯流層材料包括還原后的尖晶石型結構物質，所述還原后的尖晶石型結構物質為全部疏松的還原態結構組織；或

所述還原后的尖晶石型結構物質為部分疏松的還原態結構組織。