本發(fā)明屬于電化學(xué)電池技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種油系電極漿料組合物,并進一步公開其制備電極和電化學(xué)電池的用途。
背景技術(shù):
電化學(xué)電池即是化學(xué)電池,它是把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,如現(xiàn)在通常所用的各種干電池、蓄電池、以及可充電電池,都屬于電化學(xué)電池的一種。當(dāng)前在便攜式電子設(shè)備、儲能電源和新能源電動汽車等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的鋰離子電池即是一種電化學(xué)電池,也是現(xiàn)代高性能電池的代表。
電化學(xué)電池的電極通常是將電化學(xué)活性材料、導(dǎo)電添加劑與聚合物粘結(jié)劑溶液混合制備成漿料,然后覆蓋或壓延到導(dǎo)電集流體(鋁箔、銅箔等)上制得。其中,粘接劑的主要作用是形成骨架,使活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑與集流體發(fā)生粘附,在生產(chǎn)過程中形成漿狀以利于涂布,同時也對正負極在脫嵌鋰時的體積變化進行緩解。
現(xiàn)有電化學(xué)電池廣泛應(yīng)用的粘接劑為聚偏氟乙烯類聚合物(PVDF)并配合N-甲基吡咯烷酮(NMP)形成油性體系。PVDF由于具有穩(wěn)定的電化學(xué)性能、較強的粘接性能以及優(yōu)良的機械性能,是目前商業(yè)化應(yīng)用較廣的一種粘結(jié)劑。但是由于PVDF在有機電解液中容易發(fā)生溶脹,易導(dǎo)致電極漿料穩(wěn)定性和分散性能,同時也使得浸潤后的電極片粘附力下降且導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)受到破壞,進而導(dǎo)致電池循環(huán)性能下降。對于在充放電過程中體積變化較大的硅基或錫基負極材料,聚偏氟乙烯(PVDF)粘結(jié)劑的力學(xué)性能不能夠滿足電極體積變化的需求,容易造成電極結(jié)構(gòu)的破壞,從而導(dǎo)致電極容量迅速衰減。而隨著對電化學(xué)電池能量密度需求的不斷提升,高比容量正負極不斷的被開發(fā)使用,從而對聚合物粘結(jié)劑的性能要求也不斷提升,聚偏氟乙烯粘結(jié)劑在某些性能方面已經(jīng)不能夠滿足應(yīng)用需求。
再者,隨著對鋰離子電池能量密度需求的不斷提升,高比容量的高鎳三元、富鋰錳基正極材料正在不斷的被開發(fā)使用。對于表面含有LiOH和Li2CO3等堿性物質(zhì)的高鎳三元材料(Li-NCM和Li-NCA)和富鋰錳基固溶體材料等,由于材料表面堿性物質(zhì)的存在,容易造成漿料中顆粒物質(zhì)的團聚和沉降,導(dǎo)致漿料的穩(wěn)定性變差。此外,這些堿性物質(zhì)在電池中還會造成電化學(xué)活性材料表面的副反應(yīng)增多,導(dǎo)致電池產(chǎn)氣,影響電極在電池體系中的性能發(fā)揮。
因此,對于電化學(xué)電池領(lǐng)域而言,如何進一步獲得性能更穩(wěn)定、優(yōu)異的電池,粘結(jié)劑材料以及電極漿料的選擇具有關(guān)鍵的作用。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為此,本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種油系電極漿料組合物,以解決現(xiàn)有技術(shù)中電池性能不穩(wěn)定的問題。
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所述的油系電極漿料組合物,以所述組合物總量計,包括如下組分:
電化學(xué)活性組分 50-99wt%;
粘結(jié)劑 0.1-30wt%;
導(dǎo)電劑 0-35wt%;
所述粘結(jié)劑包括平均分子量(Mw)為10000-3000000g/mol的聚偏氟乙烯,以及平均分子量(Mw)為10000-3000000g/mol聚丙烯酸和/或聚丙烯酸鹽。
優(yōu)選的,所述的油系電極漿料組合物,以所述組合物總量計,包括如下組分:
電化學(xué)活性組分 80-96wt%;
粘結(jié)劑 1-20wt%;
導(dǎo)電劑余量。
所述的油系電極漿料組合物中,以所述組合物總量計,所述聚偏氟乙烯的質(zhì)量含量為0.05-15wt%,所述聚丙烯酸和/或聚丙烯酸鹽的質(zhì)量含量為0.05-15wt%。
所述聚偏氟乙烯的平均分子量(Mw)為300000-1500000g/mol,所述聚丙烯酸和/或聚丙烯酸鹽的平均分子量(Mw)為300000-1500000g/mol。
所述聚丙烯酸和/或聚丙烯酸鹽選自聚丙烯酸、聚丙烯酸鋰或聚丙酸鈉中的一種或幾種的混合物。
所述的油系電極漿料組合物中:
所述電化學(xué)活性材料包含鋰的金屬氧化物L(fēng)MO、LCO、Li-NCA、Li-NCM、LFP、富鋰錳基材料和其它金屬氧化物中的一種或幾種,或用公式表示為NaxMO2的無機鈉鹽化合物中的一種或幾種,或石墨類材料、硅基材料、錫基材料、鈦酸鹽、金屬氧化物中的至少一種或幾種,其中公式NaxMO2中,M為Fe、Ni、Co、Mn、Cr、V、Ti、B、Al、Mg和Si中的至少一種,x為取值范圍為0-1.2。
本發(fā)明所述油系電極漿料組合物中,還選擇性的包含有導(dǎo)電劑材料,導(dǎo)電劑材料可以為電化學(xué)活性材料顆粒之間提供導(dǎo)電通道,提升電極的電子導(dǎo)電性。所述導(dǎo)電劑包括碳質(zhì)類材料,如顆粒狀的炭黑、乙炔黑、科琴黑等,片狀或球狀的石墨類材料,以及線狀的碳纖維材料、碳納米管材料等;所述導(dǎo)電添加劑還包含金屬基材料,如由銅、鎳、鋁或銀等形成的金屬粉或金屬纖維材料;所述導(dǎo)電劑還可以包含導(dǎo)電聚合物類材料。
本發(fā)明還公開了一種油系電極漿料,包括有機溶劑以及所述的油系電極漿料組合物。
所述油系電極漿料組合物固體占所述漿料質(zhì)量的10-85wt%。
所述漿料的黏度為1000-10000mPa·s。
所述有機溶劑為N-甲基吡咯烷酮(NMP)、N、N-二甲基酰胺(DMF)、丙酮中的一種或幾種的混合物。
本發(fā)明還公開了所述的油系電極漿料用于制備電化學(xué)電池電極的用途。
本發(fā)明還公開了一種電化學(xué)電池電極,由所述的油系電極漿料按照常規(guī)方法制備形成。
所述漿料形成的涂層的厚度為10-500μm。
本發(fā)明還公開了一種制備所述電化學(xué)電池電極的方法,包括如下步驟:
(1)按照選定的含量取所述聚偏氟乙烯、聚丙烯酸和/或聚丙烯酸鹽,分別溶于所述有機溶劑中混勻,并加入選定量的所述電化學(xué)活性組分、導(dǎo)電劑,制得所述電極漿料;
(2)將制備的電極漿料涂覆或壓延到集流體上,并充分干燥得到電極涂層。
所述步驟(1)中,將所述聚偏氟乙烯、聚丙烯酸和/或聚丙烯酸鹽分別溶于所述有機溶劑中,制成質(zhì)量濃度0.5-10wt%的溶液。
所述步驟(2)中,所述電極涂層的厚度為10-500μm。
在本發(fā)明的電化學(xué)電池電極的制備方法中,所述集流體為在電池中不發(fā)生化學(xué)/電化學(xué)反應(yīng)的導(dǎo)電基體,通常為銅箔、鋁箔、不銹鋼片、鎳片、鈦片或者熱壓碳片等。
所述干燥過程分為除溶劑干燥過程和除水干燥過程,除溶劑干燥過程一般在開放環(huán)境中進行,通常干燥溫度在50-300℃。除水干燥過程通常在真空下或者惰性氣體保護下進行,通常干燥溫度在30-150℃的范圍內(nèi)。
本發(fā)明還公開了所述的電化學(xué)電池電極用于制備電化學(xué)電池的用途。
本發(fā)明還公開了一種電化學(xué)電池,包含正極、負極、隔膜和電解質(zhì)。所述電池的正極或負極包含所述的電化學(xué)電池電極。
在本發(fā)明的電化學(xué)電池中,所述隔膜為對電解液中的鋰離子/鈉離子傳輸阻抗較低、對電解液吸收和浸潤性好的電子絕緣一類材料。隔膜類材料可以為玻璃纖維、聚酯纖維、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰亞胺、芳綸材料中的至少一種。隔膜的孔徑一般分布在0.1μm-10μm,厚度一般分布在5μm-300μm。
在本發(fā)明的電化學(xué)電池中,所述電解質(zhì)包含非水電解質(zhì)和鋰鹽/鈉鹽,其中非水電解質(zhì)可以為非水電解質(zhì)溶液、有機固態(tài)電解質(zhì)或者無機固態(tài)電解質(zhì)。
所述電化學(xué)電池包括鋰離子電池或鈉離子電池。
本發(fā)明所述的油性電極漿料中,在傳統(tǒng)漿料組合的基礎(chǔ)上,添加PAA連同PVDF作為漿料粘結(jié)劑,利用二者之間的相互作用,聚丙烯酸(PAA)分子中的羧基(-COOH)能夠中和掉活性材料表面的堿性物質(zhì),可以起到對漿料的pH值的調(diào)節(jié)作用,有利于提高漿料的穩(wěn)定性和減少電化學(xué)活性材料表面副反應(yīng)的發(fā)生;同時,聚丙烯酸(PAA)可以起到一定的分散添加劑的作用,提高碳基導(dǎo)電劑與電化學(xué)活性材料的分散均勻性,可以提高漿料的穩(wěn)定性和碳質(zhì)類導(dǎo)電劑的分散均勻性。
本發(fā)明所述油性電極漿料組合物中,聚偏氟乙烯(PVDF)具有較高的彈性伸長率,聚丙烯酸/酸鹽(PAA)具有較強的抗拉伸強度,兩種聚合物的協(xié)同作用可以進一步的提高電極的機械穩(wěn)定性;聚丙烯酸/酸鹽(PAA)中極性羧酸鹽官能團(-COO-)有利于提升電極涂層與集流體之間的粘結(jié)強度;聚丙烯酸/酸鹽(PAA)還有利于提升電化學(xué)活性材料與電解液之間的反應(yīng)界面的穩(wěn)定性。
尤其是對于含鋰的金屬氧化物L(fēng)MO、LCO、LMNO、Li-NCA、Li-NCM、富鋰錳基材料等作為電化學(xué)活性材料的電極漿料中,聚丙烯酸(PAAH)可以中和掉活性材料中的堿性物質(zhì)(LiOH、Li2CO3等),可以在一定程度上提高活性材料的電化學(xué)性能,并能在一定程度上抑制電池的產(chǎn)氣現(xiàn)象。
本發(fā)明所述油性電極漿料組合物中,所述PAA可以溶解于常規(guī)NMP溶劑中,并能與PVDF穩(wěn)定共存。實驗證明,對于本發(fā)明所述聚丙烯酸的選擇,當(dāng)聚丙烯酸添加劑的平均分子質(zhì)量(Mw)小于10000g/mol時,其粘結(jié)性能較差;當(dāng)聚丙烯酸添加劑的平均分子質(zhì)量(Mw)大于3000000g/mol時,較難被溶解和分散。因此,選擇上述適合分子量的PAA可有效起到抑制正極材料副反應(yīng)的作用。
在本發(fā)明所述油性電極漿料組合物中,所述粘結(jié)劑PVDF占電極漿料組合物總量的質(zhì)量分數(shù)為0.5wt%-15wt%。在這個范圍內(nèi),粘結(jié)劑能夠在活性材料顆粒之間、活性材料顆粒與導(dǎo)電劑顆粒之間,以及電極涂層與集流體之間起到較好的粘結(jié)作用,進而有效提升整個漿料的穩(wěn)定性和分散性。
具體實施方式
實施例1
將平均分子量(Mw)約為800000g/mol的聚偏氟乙烯(PVDF)溶解到N-甲基-吡咯烷酮(NMP)中,配制成質(zhì)量分數(shù)為6wt%的溶液。將平均分子量(Mw)約為450000g/mol的聚丙烯酸(PAA)溶解到N-甲基-吡咯烷酮(NMP)中配制成質(zhì)量分數(shù)為5wt%的溶液。以硅碳復(fù)合材料SiC650作為負極活性材料,導(dǎo)電炭黑Super-P和導(dǎo)電石墨SFG-6作為導(dǎo)電劑,按照SiC650:Super-P:SFG-6:PVDF:PAA=92:2:2:2:2的質(zhì)量比配制成漿料,并添加適量NMP后,充分攪拌均勻,制備成固含量為40-60%,黏度為4000-6000mPa﹒s的漿料。
將制備的漿料均勻涂敷在厚度為10μm的銅箔上,控制電極涂層中固體物質(zhì)的單位面積的負載量為7mg/cm2,并在開放的環(huán)境中充分干燥,除去電極中的NMP溶劑。
分別取少量漿料放入到100mL的量筒中,室溫下靜置,記錄漿料發(fā)生固液相分離的時間。并取硅碳負極極片,測試極片與集流體之間的剝離強度。
以石墨材料Li[Ni0.8Co0.1Al0.1]O2作為正極活性材料,導(dǎo)電炭黑Super-P和導(dǎo)電石墨Ks-6作為導(dǎo)電劑,平均分子量(Mw)約為800000g/mol的PVDF作為粘結(jié)劑,按照Li[Ni0.8Co0.1Al0.1]O2:Super-P:Ks-6:PVDF=93:2:1:4的比例配置成漿料。將所制備的漿料涂覆在厚度為20μm的鋁箔上,并控制電極涂層中固體物質(zhì)的單位面積的負載量為20mg/cm2,并在開放的環(huán)境中充分干燥,除去電極中的NMP溶劑。
將制備的正負極電極在80℃下真空干燥12h,除去電極中的水分。將除水干燥后的正負極電極組裝成2Ah軟包電池。將活化后的電池在2.8-4.2V的電壓范圍內(nèi),用1C的倍率測試電池的循環(huán)穩(wěn)定性。
對比例1
本對比例所述油系電極漿料、電極及電化學(xué)電池的方案與實施例1相同,其區(qū)別僅在于,用同樣的方法,按照SiC650:Super-P:SFG-6:PVDF=92:2:2:4的質(zhì)量比配制成漿料。
對比例2
本對比例所述油系電極漿料、電極及電化學(xué)電池的方案與實施例1相同,其區(qū)別僅在于,用同樣的方法,按照SiC650:Super-P:SFG-6:PAA=92:2:2:4的質(zhì)量比例配制成漿料。
實施例2
將平均分子量(Mw)約為800000g/mol的聚偏氟乙烯(PVDF)溶解到N-甲基-吡咯烷酮(NMP)中,配制成質(zhì)量分數(shù)為6wt%的溶液。將平均分子量(Mw)約為450000g/mol的聚丙烯酸(PAA)溶解到N-甲基-吡咯烷酮(NMP)中配制成質(zhì)量分數(shù)為5wt%的溶液。以硅碳復(fù)合材料SiC1000作為負極活性材料,導(dǎo)電炭黑Super-P和導(dǎo)電石墨SFG-6作為導(dǎo)電劑,按照SiC1000:Super-P:SFG-6:PVDF:PAA=88:3:3:3:3的質(zhì)量比配制成漿料,并添加適量NMP后,充分攪拌均勻,制備成固含量為30-50%,黏度為4000-6000mPa﹒s的漿料。
將制備的漿料均勻涂敷在厚度為10μm的銅箔上,控制電極涂層中固體物質(zhì)的單位面積的負載量為4.6mg/cm2,并在開放的環(huán)境中充分干燥,除去電極中的NMP溶劑。
取少量漿料放入到100mL的量筒中,室溫下靜置,記錄漿料發(fā)生固液相分離的時間。取硅碳負極極片,測試極片與集流體之間的剝離強度。
以石墨材料Li[Ni0.8Co0.1Al0.1]O2作為正極活性材料,導(dǎo)電炭黑Super-P和導(dǎo)電石墨Ks-6作為導(dǎo)電劑,平均分子量(Mw)約為800000g/mol的PVDF作為粘結(jié)劑,按照Li[Ni0.8Co0.1Al0.1]O2:Super-P:Ks-6:PVDF=93:2:1:4的比例配置成漿料。將所制備的漿料涂覆在厚度為20μm的鋁箔上,并控制電極涂層中固體物質(zhì)的單位面積的負載量為20mg/cm2,并在開放的環(huán)境中充分干燥,除去電極中的NMP溶劑。
將制備的正負極電極在80℃下真空干燥12h,除去電極中的水分。將除水干燥后的正負極電極組裝成2Ah軟包電池。將活化后的電池在2.8~4.2V的電壓范圍內(nèi),用1C的倍率測試電池的循環(huán)穩(wěn)定性。
對比例3
本對比例所述油系電極漿料、電極及電化學(xué)電池的方案與實施例2相同,其區(qū)別僅在于,用同樣的方法,按照SiC1000:Super-P:SFG-6:PVDF=88:3:3:6的比例配制成漿料。
對比例4
本對比例所述油系電極漿料、電極及電化學(xué)電池的方案與實施例2相同,其區(qū)別僅在于,用同樣的方法,按照SiC1000:Super-P:SFG-6:PAA=88:3:3:6的比例配制成漿料。
按照現(xiàn)有常規(guī)方法對上述實施例1-2、對比例1-4中制得漿料的性能和所制得電化學(xué)電池的性能進行檢測,相關(guān)測試性能記錄于下表1所示。
表1.實施例1和2中新型粘結(jié)劑組合物用在電池硅基負極中的性能
從上表數(shù)據(jù)可知,本發(fā)明所述油性電極漿料組合物利用PAA和PVDF作為粘結(jié)劑,利用其相互作用,有效改善了所述電極漿料的流變穩(wěn)定性和分散均勻性,相較于傳統(tǒng)僅以PVDF為粘結(jié)劑的漿料而言,其相分離時間更長;并且有效提高了電極的性能,以及所制得電池的循環(huán)效率。
實施例3
將平均分子量(Mw)約為800000g/mol的聚偏氟乙烯(PVDF)溶解到N-甲基-吡咯烷酮(NMP)中,配制成質(zhì)量分數(shù)為6wt%的溶液。將平均分子量(Mw)約為450000g/mol的聚丙烯酸(PAA)溶解到N-甲基-吡咯烷酮(NMP)中配制成質(zhì)量分數(shù)為5wt%的溶液。以Li[Ni0.8Co0.1Al0.1]O2作為正極活性材料,導(dǎo)電炭黑Super-P和導(dǎo)電石墨Ks-6作為導(dǎo)電劑,按照Li[Ni0.8Co0.1Al0.1]O2:Super-P:Ks-6:PVDF:PAA=93:2:1:3:1的比例配制成漿料,并添加適量NMP后,充分攪拌均勻,制備成固含量為40-60%,黏度為4000-6000mPa﹒s的漿料。
將制備的漿料均勻涂敷在厚度為20μm的鋁箔上,控制電極涂層中固體物質(zhì)的單位面積的負載量為20mg/cm2,并在開放的環(huán)境中充分干燥,除去電極中的NMP溶劑。
取少量漿料放入到100mL的量筒中,室溫下靜置,記錄漿料發(fā)生固液相分離的時間。并取正極極片,測試極片與集流體之間的剝離強度。
以石墨材料360MB(深圳貝特瑞公司生產(chǎn))作為負極活性材料,導(dǎo)電炭黑Super-P作為導(dǎo)電劑,CMC和SBR作為粘結(jié)劑,按照360MB:Super-P:CMC:SBR=96:1.5:1:1.5的比例配置成水系漿料。將所制備的漿料涂覆在厚度為10μm的銅箔上,并控制電極涂層中固體物質(zhì)的單位面積的負載量為12mg/cm2,并在開放的環(huán)境中充分干燥,除去電極中的H2O溶劑。
將制備的正負極電極在80℃下真空干燥12h,除去電極中的水分。將除水干燥后的正負極電極組裝成2Ah軟包電池,在電池活化階段記錄電池在常溫常壓下的產(chǎn)氣的體積。活化后的電池在2.8-4.2V的電壓范圍內(nèi),用1C的倍率測試電池的循環(huán)穩(wěn)定性。
對比例5
本對比例所述油系電極漿料、電極及電池的方案與實施例3相同,其區(qū)別僅在于,用同樣的方法,按照Li[Ni0.8Co0.1Al0.1]O2:Super-P:Ks-6:PVDF=93:2:1:3的質(zhì)量比例配制成正極漿料。
對比例6
本對比例所述油系電極漿料、電極及電池的方案與實施例3相同,其區(qū)別僅在于,用同樣的方法,按照Li[Ni0.8Co0.1Al0.1]O2:Super-P:Ks-6:PAA=93:2:1:3的質(zhì)量比例配制成正極漿料。
實施例4
將平均分子量(Mw)約為1300000g/mol的聚偏氟乙烯(PVDF)溶解到N-甲基-吡咯烷酮(NMP)中,配制成質(zhì)量分數(shù)為5wt%的溶液。將平均分子量(Mw)約為300000g/mol的聚丙烯酸(PAA)溶解到N-甲基-吡咯烷酮(NMP)中配制成質(zhì)量分數(shù)為6wt%的溶液。以富鋰錳基材料Li[Ni0.167Li0.2Co0.167Mn0.553]O2作為正極活性材料,導(dǎo)電炭黑Super-P和導(dǎo)電石墨Ks-6作為導(dǎo)電劑,按照Li[Ni0.167Li0.2Co0.167Mn0.553]O2:Super-P:Ks-6:PVDF:PAA=92:3:2:2.5:0.5的比例配制成漿料,并添加適量NMP后,充分攪拌均勻,制備成固含量為40-60%,黏度為4000-6000mPa﹒s的漿料。
將制備的漿料均勻涂敷在厚度為20μm的鋁箔上,控制電極涂層中固體物質(zhì)的單位面積的負載量為16mg/cm2,并在開放的環(huán)境中充分干燥,除去電極中的NMP溶劑。
取少量漿料放入到100mL的量筒中,室溫下靜置,記錄漿料發(fā)生固液相分離的時間,并取正極極片,測試極片與集流體之間的剝離強度。
以石墨材料360MB(深圳貝特瑞公司生產(chǎn))作為負極活性材料,導(dǎo)電炭黑Super-P作為導(dǎo)電劑,CMC和SBR作為粘結(jié)劑,按照360MB:Super-P:CMC:SBR=96:1.5:1:1.5的比例配置成水系漿料。將所制備的漿料涂覆在厚度為10μm的銅箔上,并控制電極涂層中固體物質(zhì)的單位面積的負載量為12mg/cm2,并在開放的環(huán)境中充分干燥,除去電極中的H2O溶劑。
將制備的正負極電極在80℃下真空干燥12h,除去電極中的水分。將除水干燥后的正負極電極組裝成2Ah軟包電池,在電池活化階段記錄電池在常溫常壓下的產(chǎn)氣的體積?;罨蟮碾姵卦?.0~4.6V的電壓范圍內(nèi),用0.3C的倍率測試電池的循環(huán)穩(wěn)定性。
對比例7
本對比例所述油系電極漿料、電極及電池的方案與實施例4相同,其區(qū)別僅在于,用同樣的方法,按照Li[Ni0.167Li0.2Co0.167Mn0.553]O2:Super-P:Ks-6:PVDF=92:3:2:3的質(zhì)量比例配制成正極漿料。
對比例8
本對比例所述油系電極漿料、電極及電池的方案與實施例4相同,其區(qū)別僅在于,用同樣的方法,按照Li[Ni0.167Li0.2Co0.167Mn0.553]O2:Super-P:Ks-6:PAA=92:3:2:3的質(zhì)量比例配制成正極漿料。
按照現(xiàn)有常規(guī)方法對上述實施例3-4、對比例5-8中制得漿料的性能和所制得電化學(xué)電池的性能進行檢測,相關(guān)測試性能記錄于下表2所示。
表2.實施例3和4中新型粘結(jié)劑組合物用在鋰離子電池正極中的相關(guān)性能
從上表數(shù)據(jù)可知,本發(fā)明所述漿料組合物利用PAA和PVDF為粘結(jié)劑,利用二者的相互作用,有效改善了所述電極漿料的流變穩(wěn)定性和分散均勻性,相較于傳統(tǒng)僅以PVDF為粘結(jié)劑的漿料而言,其相分離時間更長;并且所述漿料可以有效的提高電極的性能,同時有效降低了鋰離子電池的產(chǎn)氣量,有效提高了電池的循環(huán)效率。
實施例5
本實施例所述油性電極漿料的組合物,以所述組合物總量計,包括如下組分:
電化學(xué)活性材料(SiC650)50wt%;
粘結(jié)劑(PVDF,Mw10000g/mol)15wt%;
粘結(jié)劑(PAA,Mw3000000g/mol)15wt%;
導(dǎo)電劑(Super-P:SFG-6)20wt%。
所述漿料的制備以及所述電極、電池的制備與實施例1相同。
實施例6
本實施例所述油性電極漿料的組合物,以所述組合物總量計,包括如下組分:
電化學(xué)活性材料(SiC650) 99.5wt%;
粘結(jié)劑(PVDF,Mw3000000g/mol) 0.05wt%;
粘結(jié)劑(PAA,Mw10000g/mol) 0.05wt%;
導(dǎo)電劑(Super-P:SFG-6) 0.4wt%。
所述漿料的制備以及所述電極、電池的制備與實施例1相同。
實施例7
本實施例所述油性電極漿料組合物,以所述組合物總量計,包括如下組分:
所述漿料的制備以及所述電極、電池的制備與實施例1相同。
實施例8
本實施例所述油性電極漿料組合物,以所述組合物總量計,包括如下組分:
電化學(xué)活性材料(SiC650) 80wt%;
粘結(jié)劑(PVDF,Mw300000g/mol) 10wt%;
粘結(jié)劑(PAA,Mw1500000g/mol) 10wt%。
所述漿料的制備以及所述電極、電池的制備與實施例1相同。
實施例9
本實施例所述油性電極漿料的組合物,以所述組合物總量計,包括如下組分:
所述漿料的制備以及所述電極、電池的制備與實施例3相同。
實施例10
本實施例所述油性電極漿料的組合物,以所述組合物總量計,包括如下組分:
所述漿料的制備以及所述電極、電池的制備與實施例3相同。
實施例11
本實施例所述油性電極漿料組合物,以所述組合物總量計,包括如下組分:
所述漿料的制備以及所述電極、電池的制備與實施例3相同。
實施例12
本實施例所述油性電極漿料組合物,以所述組合物總量計,包括如下組分:
電化學(xué)活性材料(Li[Ni0.8Co0.1Al0.1]O2) 80wt%;
粘結(jié)劑(PVDF,Mw300000g/mol) 10wt%;
粘結(jié)劑(PAA,Mw1500000g/mol) 10wt%。
所述漿料的制備以及所述電極、電池的制備與實施例3相同。
顯然,上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例,而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之中。