[發(fā)明專利]一種高壓實密度高倍率性能的普魯士類正極片、其制備方法及鈉離子電池

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110196798.1
• 申請日: 2021-02-22
• 公開（公告）號: CN112786828A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 原晨培;劉瑞;李琮熙;田光磊
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波容百新能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/04
• 分類號: H01M4/04;H01M10/054
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 付麗

本發(fā)明提供了一種高壓實密度高倍率性能的普魯士類正極片的制備方法，包括以下步驟：A)以重量份數(shù)計，將4～6份導(dǎo)電劑、1～1.5份分散劑和45～90份的溶劑，混合得到導(dǎo)電劑漿料；B)將普魯士類正極材料、粘結(jié)劑、三維導(dǎo)電漿料和步驟A)中的導(dǎo)電劑漿料混合，得到正極漿料；C)將所述正極漿料涂覆在集流體上，干燥后進行多次輥壓，得到普魯士類正極片。本發(fā)明先將導(dǎo)電劑配制成導(dǎo)電劑漿料，然后將分散好的具有一定固含量的導(dǎo)電劑漿料與三維導(dǎo)電材料共同作用，能夠明顯提高極片的壓實密度。本發(fā)明還提供了一種高壓實密度高倍率性能的普魯士類正極片及鈉離子電池。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鈉離子電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高壓實密度高倍率性能的普魯士類正極片、其制備方法及鈉離子電池。

背景技術(shù)

能源和環(huán)境問題是當今世界最關(guān)注的熱門話題，化石能源(煤、石油、天然氣等)儲量有限，人類對環(huán)境無限制開采必將導(dǎo)致化石能源的枯竭。因此，開發(fā)新能源材料是一種必然的趨勢，在所有的新能源材料當中，鋰離子電池由于能量密度高，循環(huán)壽命長，電壓工作高等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于智能手機、筆記本電腦等數(shù)碼產(chǎn)品中。然而，由于鋰資源短缺和鋰價上漲問題，需要開發(fā)資源更加豐富、價格更加低廉的能源體系。鈉離子由于資源豐富，價格低廉，環(huán)境友好等優(yōu)點近幾年來收到廣泛關(guān)注，而且鈉離子與鋰離子的電化學(xué)性能非常相近，鋰離子電池一些優(yōu)秀的技術(shù)可以應(yīng)用到鈉離子電池中。普魯士藍及其類似物(PBAs)具有獨特的三維開放框架，是鈉離子電池有前途的正極材料之一，這些材料的一般公式為AxMyFe(CN)6·nH2O，簡稱M-HCF(A為堿陽離子，M為二價或三價過渡金屬)，在這種獨特的結(jié)構(gòu)中，Na離子與氰化物三鍵之間的寬通道和弱相互作用允許快速的Na擴散。

普魯士類材料理論上具有較高的理論比容量和較快的鈉離子擴散和遷移速率，具有較高的倍率性能，但是在實際測試當中鈉離子電池，正極材料極片的壓實密度和電池的倍率性能有著密切的關(guān)系，所以，制備一種高壓實密度的鈉電正極材料極片，解決鈉離子電池的倍率性能是一個關(guān)鍵問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高壓實密度高倍率性能的普魯士類正極片、其制備方法及鈉離子電池，本申請中的普魯士類正極片具有更高的負載量、更高的壓實密度。

本發(fā)明提供一種高壓實密度高倍率性能的普魯士類正極片的制備方法，包括以下步驟：

A)以重量份數(shù)計，將4～6份導(dǎo)電劑、1～1.5份分散劑和45～90份的溶劑，混合得到導(dǎo)電劑漿料；

B)將普魯士類正極材料、粘結(jié)劑、三維導(dǎo)電漿料和步驟A)中的導(dǎo)電劑漿料混合，得到正極漿料；

C)將所述正極漿料涂覆在集流體上，干燥后進行多次輥壓，得到普魯士類正極片。

優(yōu)選的，所述導(dǎo)電劑為科琴黑，所述分散劑為聚乙烯吡咯烷酮。

優(yōu)選的，所述溶劑分兩次或兩次以上加入，第一次加入溶劑的重量份數(shù)為40～75份.

優(yōu)選的，所述三維導(dǎo)電漿料為包含碳納米管和/或氧化石墨烯的漿料；

所述三維導(dǎo)電漿料的固含量為1～4％。

優(yōu)選的，所述三維導(dǎo)電漿料中固體物料與導(dǎo)電劑漿料中固體物料的質(zhì)量比為1:(3～10)。

優(yōu)選的，所述普魯士類正極材料為普魯士白正極材料。

優(yōu)選的，所述正極漿料的粘度為2500～4000mpa·s；所述正極漿料的固含量為80～85％。

優(yōu)選的，所述多次輥壓為兩次或兩次以上的輥壓。

本發(fā)明提供一種高壓實密度高倍率性能的普魯士類正極片，按照上文所述的制備方法制得。

本發(fā)明提供一種鈉離子電池，包括上文所述的高壓實密度高倍率性能的普魯士類正極片。