一種鋅離子電池電極及基于其的鋅離子可充電電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型設(shè)及二次電池領(lǐng)域，具體設(shè)及一種鋒離子電池電極和基于其的鋒離子 可充電電池。
【背景技術(shù)】
[0002] 可充電鋒離子電池是一種W鋪的氧化物材料為正極活性材料，W鋒為負(fù)極活性材 料，W含鋒離子的水溶液為電解液的可充電電池，該種電池具有廉價的特點。
[0003] 鋒離子電池儲存電子的機(jī)理如下：
[0006] 該種電池具有廉價的特點。前期專利揭示可充電鋒離子電池全部都是把二氧化鋪 活性層直接涂覆于金屬集流體之上，為了進(jìn)一步增加整個電極的容量和電池的容量，可W 通過降低金屬集流體的用量也即增加二氧化鋪和碳的活性物質(zhì)的用量來提高整個電極的 容量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本實用新型主要創(chuàng)新在于；在正極中使用多孔金屬來降低金屬集流體的用量，同 時提高了二氧化鋪和碳材料的活性材料的用量，來達(dá)到整個電池減重和增加容量的目的。 [000引眾所周知，電池中使用大量的金屬集流體材料，金屬集流體材料占據(jù)了一定的體 積和重量，為了不改變電池的體積而進(jìn)一步提高電池的容量和降低電池的重量，使用多孔 金屬可W降低金屬的用量和重量，節(jié)省一定的體積，而該部分體積可W用活性材料填充，因 此使用多孔金屬可W增加活性材料的用量從而增加電池容量，同時可W減低電池的重量， 增加電池的重量能量密度。
[0009] 因此本專利通過在正極中使用多孔金屬來提高電池的容量和降低電池的重量。
[0010] 具體技術(shù)方案如下；
[0011] 一種鋒離子電池電極，該電極由多孔金屬、W及附著于該多孔金屬的二氧化鋪和 碳材料構(gòu)成。其制造方法是；先把二氧化鋪和碳混合均勻，然后把由二氧化鋪和碳材料組成 的活性材料附著于多孔金屬，通過一定壓力壓制成一體。
[0012] 一種鋒離子電池電極，所述二氧化鋪由可容納鋒離子嵌入和脫出的鋪的氧化物構(gòu) 成。
[0013] 一種鋒離子電池電極，所述碳材料是炭黑、碳納米管、碳纖維粉末、石墨締、多孔 碳、泡沫碳、富勒締、石墨片、石墨等。
[0014] 一種鋒離子電池電極，所述多孔金屬可為銅、侶、不誘鋼、鐵、鑲等材質(zhì)的多孔狀金 屬巧、金屬網(wǎng)或者金屬泡沫。所述金屬網(wǎng)由該金屬的絲編織而成，金屬泡沫可通過不同工藝 制成，例如泡沫鑲等具有多孔的結(jié)構(gòu)的金屬。
[0015] 一種鋒離子電池電極，可在二氧化鋪和碳材料組成的活性材料中加入一定量的粘 結(jié)劑，增加活性材料和多孔金屬的粘結(jié)性。
[0016] 一種鋒離子可充電電池的制造方法，其特征是，包括如下步驟：
[0017] 制造所述的鋒離子電池電極；
[0018] 將鋒負(fù)極、電解液和所述正極封裝得到鋒離子可充電電池。
[0019] 一種鋒離子可充電電池包括正極、鋒負(fù)極和電解液，所述正極采用上述任意一項 所述的鋒離子電池電極，所述電解液包含有鋒離子或者鋒離子和二價鋪離子。
[0020] 經(jīng)實驗證明，本實施例電池的容量高和倍率性能好。同時該種可充電電池還具有 容量高、安全、環(huán)保、成本低廉等特點?？蒞預(yù)見該種電池可廣泛應(yīng)用于消費電子、電動車、 通訊、航空航天和軍事等領(lǐng)域。 【【附圖說明】】
[0021] 圖1為一實施例中鋒離子電池電極的多孔金屬的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022] 圖2為另一實施例中鋒離子電池電極的多孔金屬的結(jié)構(gòu)示意圖。 【【具體實施方式】】
[0023] W下對實用新型的較佳實施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0024] 圖1中示出了一實施例中鋒離子電池電極的多孔金屬的結(jié)構(gòu)，可W看出，該多孔 金屬為金屬網(wǎng)。圖1中示出了另一實施例中鋒離子電池電極的多孔金屬的結(jié)構(gòu)，可W看出， 該多孔金屬為多孔狀金屬巧。
[002引實施例1 ;
[0026] 把二氧化鋪、碳和粘結(jié)劑按照；90 ;5 ;5的比例分散于水中，調(diào)節(jié)成粘度為5000CPS 的漿料，把35微米厚的沖孔不誘鋼巧浸潰于漿料中，通過提拉工藝把沖孔不誘鋼巧提拉并 在70°C下烘干，并在20Mpa的壓力下壓實，即制得多孔電極1，電極二氧化鋪載量為30mg/ cm2,同時把該漿料涂覆于35微米厚的無孔不誘鋼巧上，制得無孔電極1電極的二氧化鋪載 量為20mg/cm2,而35微米厚的無孔不誘鋼巧的重量為28. 7mg/cm2,而沖孔35微米厚的無孔 不誘鋼巧的重量為16. 2mg/cm2。
[0027] 把1cm2多孔電極1作為正極，W0. 1mm厚的鋒f自為負(fù)極，電解液為ImolL-iZnS〇4 加0. 5molL-iMnSO冰溶液組裝成電池，記為電池1，把1cm巧孔電極1作為正極，W0. 1mm 厚的鋒巧為負(fù)極，電解液為ImolL-i化S〇4加0. 5molL-iMnS〇4水溶液組裝成電池，記為電池 2,電池1的容量為10. 5mAh，而電池2的容量僅為7.OmAh。
[002引 實施例2 ;
[0029] 把二氧化鋪和碳納米管按照99 ;1的比例通過機(jī)械分散混合，構(gòu)成二氧化鋪和碳 混合的活性材料，把400微米厚的泡沫鑲帶通過二氧化鋪和碳材料的活性材料粉末，把粉 末填充于泡沫鑲的孔中，通過冷壓壓制成220微米后的電極，即制成二氧化鋪電極。
[0030] 實施例3 ;
[0031] 把二氧化鋪、石墨締和粘結(jié)劑按照；94 ;1 ;5的比例分散于水中，調(diào)節(jié)成粘度為 5000CPS的漿料，把100目的鐵網(wǎng)浸潰于漿料中，通過提拉工藝把鐵網(wǎng)提拉并在70°C下烘 干，并在20Mpa的壓力下壓實，即制得多孔電極。
[0032]W上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能 認(rèn)定本實用新型的具體實施只局限于該些說明。對于本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可W做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視 為屬于本實用新型由所提交的權(quán)利要求書確定的專利保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種鋅離子電池電極，其特征是：該電極由多孔金屬、以及附著于該多孔金屬的二 氧化錳和碳材料構(gòu)成。2. 如權(quán)利要求1所述的鋅離子電池電極，其特征是：所述二氧化錳由可容納鋅離子嵌 入和脫出的錳的氧化物構(gòu)成。3. 如權(quán)利要求1所述的鋅離子電池電極，其特征是：所述碳材料是炭黑、碳納米管、碳 纖維粉末、石墨烯、多孔碳、泡沫碳、富勒烯、或者石墨。4. 如權(quán)利要求1所述的鋅離子電池電極，其特征是：所述多孔金屬為銅、鋁、不銹鋼、 鈦、或者鎳材質(zhì)的多孔狀金屬箔、金屬網(wǎng)或者金屬泡沫。5. -種鋅離子可充電電池，包括正極、鋅負(fù)極和電解液，其特征是：所述正極采用權(quán)利 要求1至4中任意一項所述的鋅離子電池電極，所述電解液包含有鋅離子或者鋅離子和二 價錳離子。
【專利摘要】本實用新型公開了一種鋅離子電池電極及基于其的鋅離子可充電電池，所述電極由多孔金屬和附著于該多孔金屬的二氧化錳和碳材料構(gòu)成。所述電池包括正極、鋅負(fù)極和電解液，正極采用上述的鋅離子電池電極，所述電解液包含有鋅離子或者鋅離子和二價錳離子。由于正極電極使用多孔金屬降低了金屬集流體用量，增加了活性材料的用量，從而使整個電極的容量得到增加，同時使用多孔金屬有利于活性材料之間的結(jié)合，改善了電極的導(dǎo)電性，從而使電池性能得到提高。
【IPC分類】H01M10/36, H01M4/04, H01M10/38
【公開號】CN204651389
【申請?zhí)枴緾N201520205550
【發(fā)明人】魏春光
【申請人】深圳市寒暑科技新能源有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年4月8日