复合浆料及其制备方法、复合层、电池与流程
未命名
08-15
阅读:150
评论:0
1.本技术涉及电池技术领域,尤其涉及一种复合浆料的制备方法、所述制备方法的制备的复合浆料、包含所述复合浆料的复合层、以及包含所述复合层的电池。
背景技术:
2.随着化石能源的不断消耗,锂离子电池作为一种高效的储能设备已经广泛应用于各个领域。消费者对消费电池的续航时间、动力电池的续航里程、储能电池的使用寿命等提出了更高的要求,因此,具有更高能量密度、更长安全循环寿命的锂二次电池一直是学术界和产业界关注的重点。传统的锂二次电池使用石墨作为电池的负极,该负极材料不仅包含活性物质,同时采用铜箔作为集流体来构建电子导电网络。然而,石墨负极仅用来接收电池充电过程中正极传导到负极的锂离子,本身并不提供锂离子。因此,如果负极只用铜箔集流体,理论上并不会影响电池比容量的发挥,而负极重量的减轻,能很大程度上降低电池的重量,进而提高电池的能量密度。
3.然而,铜箔作为负极材料增加了沉积在铜箔表面的金属锂和电解液发生副反应的几率,极大地降低了电池的库伦效率,导致电池循环很少的圈数之后便失活。同时,沉积在铜箔上的金属锂更容易产生锂枝晶,导致电池发生短路,造成电池着火或爆炸,引发安全隐患。针对上述问题,研发人员提出了多种改善方法,其中常见的方法有两种,一种是在铜箔表面生成一层稳定的固态电解质界面层(sei),进而调控金属锂沉积,提高金属锂利用率,但这种方法随着添加剂的不断消耗,后期仍有安全隐患;另一种是构筑原位或非原位人工sei,提高电芯循环寿命,同时提高电芯的使用安全性,但这种方法成本较大,不方便实现工业化批量生产。
技术实现要素:
4.有鉴于此,本技术提供一种复合浆料及其制备方法、复合层、电池,旨在改善现有电池的库伦效率较低的问题。
5.本技术实施例是这样实现的,一种复合浆料的制备方法,包括如下步骤:
6.提供导电材料,所述导电材料包括二维材料和/或三维材料,所述二维材料包括类石墨烯层状化合物,所述三维材料包括无机镀膜氧化物、碳材料中的一种或几种;
7.将所述导电材料加入至溶剂中,待达到第一粘度η1后,得到预分散浆料;
8.提供粘结剂,将所述粘结剂加入所述预分散浆料中,待达到第二粘度η2后,得到复合浆料。
9.可选的,在本技术的一些实施例中,所述第一粘度η1为1000~2000mpa
·
s;和/或
10.所述第二粘度η2为3000~5000mpa
·
s。
11.可选的,在本技术的一些实施例中,当所述导电材料包括所述二维材料和所述三维材料时,先加入所述二维材料至所述溶剂中,再加入所述三维材料至所述溶剂中。
12.可选的,在本技术的一些实施例中,所述类石墨烯层状化合物包括二硫化钼、二硫
化钨、二硒化钨、氮化硼、氮化碳、石墨烯中的一种或几种;和/或
13.所述无机镀膜氧化物包括氧化铝、氧化锌、氧化锆、氧化镁、二氧化硅中的一种或几种;和/或
14.所述碳材料包括金刚石;和/或
15.所述粘结剂包括la132粘结剂、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠中的一种或几种;和/或
16.所述溶剂包括n-甲基吡咯烷酮、苯、甲苯、苯甲醚、乙醚、四氢呋喃中的一种或几种。
17.可选的,在本技术的一些实施例中,当所述导电材料包括所述二维材料和所述三维材料时,所述二维材料和所述三维材料的质量比为5:(1~25);和/或
18.所述预分散浆料中,所述导电材料的总质量分数为0.5wt%~20wt%;和/或
19.所述粘结剂的质量为所述预分散浆料的0.5%~5%。
20.可选的,在本技术的一些实施例中,所述将所述导电材料加入至所述溶剂中在搅拌下进行;和/或
21.在所述导电材料加入至所述溶剂的过程中,还包括进行抽负压处理;和/或
22.在所述导电材料加入至所述溶剂的过程中,所述溶剂的压强为0.01~0.05mpa。
23.可选的,在本技术的一些实施例中,所述搅拌的转速为1000~6000r/min;和/或
24.所述搅拌的时间为1~6h。
25.可选的,在本技术的一些实施例中,在所述导电材料加入至所述溶剂的过程中产生气泡时,加入消泡剂;和/或
26.在所述导电材料加入至所述溶剂的过程中产生气泡时,进行转速调整。
27.可选的,在本技术的一些实施例中,所述消泡剂包括聚醚、聚硅氧烷中的一种或几种;和/或
28.所述消泡剂的质量为所述溶剂与所述导电材料的质量和的0.1%~0.5%;和/或
29.所述转速调整包括减速至1000~3000r/min,所述减速的速率为100~800r/min。
30.相应的,本技术实施例还提供一种复合浆料,由上述的制备方法制得。
31.相应的,本技术实施例还提供一种复合层,包括基膜和设置在所述基膜上的涂层,所述涂层的材料包括上述的制备方法制得的复合浆料,或者包括上述复合浆料。
32.可选的,在本技术的一些实施例中,所述涂层的厚度为0.1~10μm;和/或
33.所述基膜包括正极箔片、负极箔片、隔膜。
34.可选的,在本技术的一些实施例中,所述正极箔片包括铝箔;和/或
35.所述负极箔片包括铜箔、铝箔;和/或
36.所述隔膜包括织造膜、非织造膜、微孔膜、复合膜、隔膜纸、碾压膜、单层聚丙烯膜、单层聚乙烯膜、单层聚丙烯/陶瓷涂覆、单层聚乙烯/陶瓷涂覆、单层聚丙烯/单层聚乙烯膜、单层聚丙烯/单层聚乙烯/单层聚丙烯膜、聚酯膜、纤维素膜、聚酰亚胺膜、聚酰胺膜、氨纶膜、芳纶膜中的一种或几种。
37.相应的,本技术实施例还提供一种电池,包括上述的复合层。
38.本技术所述的复合浆料的制备方法,先在搅拌下得到第一粘度η1的预分散浆料后,再通过粘结剂调节得到第二粘度η2的复合浆料,有利于导电材料的均匀分散,避免发生团聚,从而有利于后续的涂覆,制备均匀涂层,进而提高电池的库伦效率和循环稳定性;所
述制备方法生产成本较低,操作简单,方便量产,产品一致性高,有利于大规模生产应用。
附图说明
39.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
40.图1是本技术实施例提供的一种复合浆料的制备方法流程图;
41.图2是本技术电池实施例1提供的涂覆涂层的铜箔图;
42.图3是本技术电池实施例1和电池对比例2提供的库伦效率图;
43.图4是本技术电池实施例1和电池对比例2提供的循环性能图。
具体实施方式
44.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本技术保护的范围。此外,应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本技术,并不用于限制本技术。
45.在本技术中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上”和“下”通常是指器件实际使用或工作状态下的上和下,具体为附图中的图面方向;而“内”和“外”则是针对器件的轮廓而言的。另外,在本技术的描述中,术语“包括”是指“包括但不限于”。用语第一、第二、第三等仅仅作为标示使用,并没有强加数字要求或建立顺序。
46.在本技术中,“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b的情况。其中a,b可以是单数或者复数。
47.在本技术中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“一种或几种”、“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,“a,b,或c中的至少一项(个)”,或,“a,b,和c中的至少一项(个)”,均可以表示:a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c,其中a,b,c分别可以是单个,也可以是多个。
48.本技术的各种实施例可以以一个范围的形式存在;应当理解,以一范围形式的描述仅仅是因为方便及简洁,不应理解为对本技术范围的硬性限制;因此,应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如,应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围,例如从1到3,从1到4,从1到5,从2到4,从2到6,从3到6等,以及所述范围内的单一数字,例如1、2、3、4、5及6,此不管范围为何皆适用。另外,每当在本文中指出数值范围,是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。
49.本技术的技术方案如下:
50.如图1所示,第一方面,本技术实施例提供一种复合浆料的制备方法,包括如下步骤:
51.s11、提供导电材料,所述导电材料包括二维材料和/或三维材料,所述二维材料包括类石墨烯层状化合物,所述三维材料包括无机镀膜氧化物、碳材料中的一种或几种;
52.s12、将所述导电材料加入至溶剂中,待达到第一粘度η1后,得到预分散浆料;
53.s13、提供粘结剂,将所述粘结剂加入所述预分散浆料中,待达到第二粘度η2后,得到复合浆料。
54.可以理解,可以只加入二维材料至溶剂中,也可以只加入三维材料至溶剂中,还可以既加入二维材料,又加入三维材料至溶剂中。
55.本技术所述的复合浆料的制备方法,先在搅拌下得到第一粘度η1的预分散浆料后,再通过粘结剂调节得到第二粘度η2的复合浆料,有利于导电材料的均匀分散,避免发生团聚,从而有利于后续的涂覆,制备均匀涂层,进而提高电池的库伦效率和循环稳定性;所述制备方法生产成本较低,操作简单,方便量产,产品一致性高,有利于大规模生产应用。
56.所述步骤s11中:
57.在一些实施例中,所述类石墨烯层状化合物包括二硫化钼、二硫化钨、二硒化钨、氮化硼、氮化碳、石墨烯中的一种或几种。
58.在一些实施例中,所述无机镀膜氧化物包括氧化铝、氧化锌、氧化锆、氧化镁、二氧化硅中的一种或几种。
59.在一些实施例中,所述碳材料包括金刚石。
60.所述步骤s12中:
61.在一些实施例中,当所述导电材料包括所述二维材料和所述三维材料时,先加入所述二维材料至所述溶剂中,再加入所述三维材料至所述溶剂中。进一步地,在加入二维材料和三维材料的过程中,先加入小尺寸的材料,再加入大尺寸的材料。可以理解,三维材料比二维材料更易分散,大尺寸材料比小尺寸材料更易分散,换句话说,在需要既加入二维材料又需要加入三维材料的过程中,按照分散性由难到易的顺序加入至溶剂中。如此,可以提高粉末材料分散的均匀性,得到更加均一的分散液,从而浆料的涂覆效果更均匀。
62.在一些实施例中,当所述导电材料包括所述二维材料和所述三维材料时,所述二维材料和所述三维材料的质量比为5:(1~25),例如可以为5:(2~22),5:(5~20),5:(6~18),5:(8~15),5:(10~12)等。在所述的质量比的范围内,能得到均一稳定的混合浆料,同时浆料的涂覆效果也更好。
63.在一些实施例中,所述溶剂包括n-甲基吡咯烷酮、苯、甲苯、苯甲醚、乙醚、四氢呋喃中的一种或几种。
64.在一些实施例中,所述将所述导电材料加入至溶剂中在搅拌下进行。
65.可以理解,当所述导电材料加入所述溶剂后,继续进行搅拌,以提高所述导电材料在所述溶剂中的分散性。
66.在一些实施例中,所述搅拌的设备包括均质机、棒销砂磨机、高速分散机、行星搅拌机或者超声波分散仪。
67.在一些实施例中,所述搅拌的转速为1000~6000r/min,例如可以为1500~5500r/min,2000~5000r/min,2500~4500r/min,3000~4000r/min,3200~3800r/min等。在所述的搅拌的转速范围内,能获得均一稳定的混合浆料。
68.所述搅拌的时间为1~6h,例如可以为1.2~5.5h,1.5~5h,1.8~4.5h,2~4h,2.5
~3h等。在所述的搅拌的时间范围内,可以使浆料分散较均匀,同时避免长时间搅拌导致浆料中的颗粒再次团聚。
69.在一些实施例中,在所述导电材料加入至所述溶剂的过程中,还包括进行抽负压处理。可以理解,通过所述抽负压处理,可以抑制气泡的产生。
70.在一些实施例中,在所述导电材料加入至所述溶剂的过程中,所述溶剂的压强为0.01~0.05mpa,例如可以为0.02mpa,0.03mpa,0.04mpa等。在所述的压强范围下,能抑制气泡的产生。
71.在一些实施例中,在所述搅拌的过程中产生气泡时,加入消泡剂。
72.在一些实施例中,所述消泡剂包括聚醚、聚硅氧烷中的一种或几种。
73.在一些实施例中,所述消泡剂的质量为所述溶剂、所述二维材料与所述三维材料的质量和的0.1%~0.5%,例如可以为0.2%,0.3%,0.4%等。在所述消泡剂的用量范围内,可以有效消除浆料中的气泡。
74.在一些实施例中,在所述搅拌的过程中产生气泡时,还可以进行转速调整。
75.可以理解,在所述搅拌的过程中产生气泡时,可以仅加入消泡剂,也可以仅进行转速调整,还可以同时进行转速调整和加入消泡剂。
76.在一些实施例中,所述转速调整包括减速至1000~3000r/min。
77.在一些实施例中,所述减速的速率为100~800r/min,例如可以为320~490r/min,350~480r/min,380~460r/min,400~450r/min,420~440r/min等。在所述减速的速率范围内,不仅可有效减少气泡的产生,并且避免了导电材料的团聚。
78.在至少一实施例中,所述转速调整包括先按照大步长值减速,根据气泡数量减少情况,再按照小步长值减速。如先按照400~500r/min进行减速,若气泡数量减少,则可按照300~400r/min减速,当气泡数量基本没有时,则可按照100~200r/min减速至无气泡,或者减速至设定值。
79.在一些实施例中,所述预分散浆料中,所述导电材料的总质量分数为0.5wt%~20wt%,例如可以为1wt%~18wt%,2wt%~16wt%,5wt%~14wt%,6wt%~12wt%,8wt%~10wt%等。在所述的质量分数范围内,浆料的粘度在可控范围内,并能得到均一分散的浆料。
80.在一些实施例中,所述第一粘度η1为1000~2000mpa
·
s,例如可以为1100~1900mpa
·
s,1200~1800mpa
·
s,1300~1700mpa
·
s,1400~1600mpa
·
s,1500~1550mpa
·
s等。在所述的第一粘度η1范围内,便于浆料的搅拌和后续涂覆。
81.所述步骤s13中:
82.在一些实施例中,加入所述粘结剂后,还包括进行第一搅拌。
83.进一步地,第一搅拌的转速为1000~2000r/min,例如可以为1100~1900r/min,1200~1800r/min,1300~1700r/min,1400~1600r/min,1500~1550r/min等。第一搅拌的时间为2~6h,例如可以为2.5~5.8h,2.8~5.5h,3~5h,3.5~4.8h,3.8~4.5h等。
84.更进一步地,可以通过测量粘度来判断第一搅拌是否完成。具体的方法包括每隔半小时测量一次粘度,前后两次粘度差不超过5%即判断为第一搅拌完成。
85.在一些实施例中,所述粘结剂包括la132粘结剂、sbr(丁苯橡胶)、cmc(羧甲基纤维素钠)中的一种或几种。
86.在一些实施例中,所述粘结剂的质量为所述预分散浆料的0.5%~5%,例如可以为0.8%~4.8%,1%~4.5%,1.5%~4%,2%~3.5%,2.5%~3%等。在所述粘结剂的用量范围内,可有效提高浆料在铜箔等箔材上的粘附力。
87.在一些实施例中,所述第二粘度η2为3000~5000mpa
·
s,例如可以为3200~4800mpa
·
s,3400~4600mpa
·
s,3500~4500mpa
·
s,3600~4400mpa
·
s,3800~3900mpa
·
s等。在所述的第二粘度η2范围内,有利于所述复合浆料的涂覆。
88.在一些实施例中,所述将粘结剂加入所述预分散浆料中后,还包括过滤。可以理解,通过过滤可去除所述浆料中未分散的导电材料,保证浆料中导电材料的分散性。
89.在一些实施例中,所述过滤后还包括进行第二搅拌。所述第二搅拌的转速为3000~5000r/min,例如可以为3200~4800r/min,3400~4600r/min,3500~4500r/min,3600~4400r/min,3800~3900r/min等;所述第二搅拌的时间为0.5~5h,例如可以为1~4.5h,1.5~4.2h,2~4h,2.5~3.5h,2.8~3h等。在所述第二搅拌的条件下,可进一步保证浆料的均匀性。
90.第二方面,本技术实施例还提供一种复合浆料,所述复合浆料由上述制备方法制备得到。
91.本技术所述复合浆料,原料简单,成本低廉,复合浆料的均匀性和分散性好,有利于进行涂覆,从而制备均匀涂层,提高材料的导电性。
92.第三方面,本技术实施例还提供一种复合层,所述复合层包括基膜和设置在所述基膜上的涂层,所述涂层的材料包括上述制备方法制得的复合浆料,或者包括上述复合浆料。
93.在一些实施例中,所述基膜包括正极箔片、负极箔片、隔膜。
94.在一些实施例中,所述正极箔片包括铝箔。
95.在一些实施例中,所述负极箔片包括铜箔、铝箔。
96.在一些实施例中,所述隔膜包括织造膜、非织造膜(无纺布)、微孔膜、复合膜、隔膜纸、碾压膜、单层聚丙烯膜(pp)、单层聚乙烯膜(pe)、pp+陶瓷涂覆、pe+陶瓷涂覆、双层pp/pe、三层pp/pe/pp、聚酯膜(pet)、纤维素膜、聚酰亚胺膜(pi)、聚酰胺膜(pa)、氨纶膜、芳纶膜中的一种或几种。
97.在一些实施例中,所述涂层的厚度为0.1~10μm,例如可以为0.5~9μm,1~8μm,2~7μm,3~6μm,4~5μm等。在所述的厚度范围内,能达到较好的界面保护效果,同时不影响电池的电化学性能。
98.在一些实施例中,所述复合层的制备方法包括:提供基膜,将复合浆料涂覆在所述基膜的表面,得到复合层。
99.可以理解,所述基膜的表面平整,从而有利于保证复合浆料涂覆的均匀性。
100.在一些实施例中,所述将复合浆料涂覆在所述基膜的表面后,还包括烘干。
101.在一些实施例中,所述烘干的温度为70~90℃,例如可以为72~88℃,74~86℃,75~84℃,76~82℃,78~80℃等;所述烘干的时间可以为4~6h,例如可以为4.2~5.2h,4.4~5.4h,4.5~5.6h,4.6~5.8h,4.8~5h等。在所述烘干的条件下,可以充分去除烘干所述复合浆料中的溶剂,提高所述复合层的导电性。
102.本技术所述复合层,生产成本低,方便量产,且产品一致性高,应用于电池可显著
提升电池的安全性和循环稳定性。
103.第三方面,本技术实施例还提供一种电池,所述电池包括上述复合层。
104.在一些实施例中,所述电池包括纽扣半电池或纽扣全电池。
105.下面通过具体实施例来对本技术进行具体说明,以下实施例仅是本技术的部分实施例,不是对本技术的限定。
106.实施例1
107.本实施例提供一种复合浆料,其制备方法如下:
108.用电子天平称取2g的二维材料石墨烯和2g的三维材料二氧化硅,在搅拌下先将石墨烯加入96g的甲苯溶剂中,再加入二氧化硅,以5000r/min的速率持续搅拌5h,使得第一粘度值为1300mpa
·
s,得到预分散浆料;
109.往所述预分散浆料中加入2g的la136粘结剂,使得第二粘度值为4000mpa
·
s,得到复合浆料。
110.实施例2
111.本实施例与实施例1基本相同,区别在于,本实施例中将二维材料石墨烯替换为二维材料二硫化钼,先加入二硫化钼,再加入二氧化硅。
112.实施例3
113.本实施例与实施例1基本相同,区别在于,本实施例中将三维材料二氧化硅替换为三维材料氧化铝,先加入石墨烯,再加入氧化铝。
114.实施例4
115.本实施例与实施例1基本相同,区别在于,本实施例中称取0.4g的三维材料二氧化硅。
116.实施例5
117.本实施例与实施例1基本相同,区别在于,本实施例中称取10g的三维材料二氧化硅。
118.实施例6
119.本实施例与实施例1基本相同,区别在于,本实施例中称取0.24g的二维材料石墨烯和0.24g的三维材料二氧化硅。
120.实施例7
121.本实施例与实施例1基本相同,区别在于,本实施例中称取12g的二维材料石墨烯和12g的三维材料二氧化硅。
122.实施例8
123.本实施例与实施例1基本相同,区别在于,本实施例中第一粘度值为1000mpa
·
s。
124.实施例9
125.本实施例与实施例1基本相同,区别在于,本实施例中第一粘度值为2000mpa
·
s。
126.实施例10
127.本实施例与实施例1基本相同,区别在于,本实施例中第二粘度值为3000mpa
·
s。
128.实施例11
129.本实施例与实施例1基本相同,区别在于,本实施例中第二粘度值为5000mpa
·
s。
130.实施例12
131.本实施例与实施例1基本相同,区别在于,本实施例中二维材料石墨烯和三维材料二氧化硅在甲苯中搅拌溶解时,还包括加入0.3g聚氧硅烷。
132.实施例13
133.本实施例与实施例1基本相同,区别在于,本实施例中只加入二维材料石墨烯。
134.实施例14
135.本实施例与实施例1基本相同,区别在于,本实施例中只加入三维材料二氧化硅。
136.对比例
137.用电子天平称取定量的干燥后的聚氧化乙烯粉末(粘结剂)和水按照2:98的比例加入不锈钢罐中,打开高速搅拌器转速开关,以5000r/min的速率搅拌1小时,得到均一的混合溶液。
138.电池实施例1
139.本实施例提供一种电池,制备方法如下:
140.提供铜箔,保证铜箔表面的平整,将实施例1的复合浆料使用涂覆机均匀涂覆在干净的铜箔表面,涂覆厚度为2μm;将涂覆好表面涂层的铜箔置于烘箱中干燥后,得到包含有浆料涂覆的铜箔;将含有浆料涂层的铜箔与金属锂组成纽扣半电池。
141.电池实施例2~12
142.本电池实施例2~12与电池实施例1基本相同,区别在于,本电池实施例中,采用实施例2~12的复合浆料进行涂覆制备电池。
143.对比例1
144.本电池对比例与电池实施例1基本相同,区别在于,本电池对比例中,采用对比例的复合浆料进行涂覆制备电池。
145.对比例2
146.本电池对比例与电池实施例1基本相同,区别在于,本电池对比例中,铜箔的表面未涂覆有浆料涂层。
147.对电池实施例1的涂覆涂层的铜箔进行拍照,得到结果如图2所示。
148.由图2可知,采用实施例1的复合浆料在铜箔上进行涂覆,涂层均匀,导电材料分散性好,无明显颗粒团聚。
149.采用新威充放电测试系统测试电池实施例1和电池对比例2的库伦效率和循环性能,得到电池实施例1和电池对比例2的电池的库伦效率如图3所示,循环性能如图4所示。
150.由图3可知,采用本方案中的复合浆料涂覆制备的电池,其库伦效率稳定在90%以上,远高于未涂覆涂层的电池,在经历多次循环之后,仍然具有较高的库伦效率,说明电池实施例1的电池稳定性高。
151.由图4可知,电池对比例2的电池在循环12圈后,其容量保持率迅速下降到70%以下,采用本方案中的复合浆料涂覆制备的电池,在循环12圈后,其容量保持率仍然保持在90%左右,说明电池实施例1的电池循环性能好,远高于未涂覆涂层的电池。
152.以上对本技术实施例所提供的复合浆料及其制备方法、复合层、电池进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本技术的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解
为对本技术的限制。
技术特征:
1.一种复合浆料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:提供导电材料,所述导电材料包括二维材料和/或三维材料,所述二维材料包括类石墨烯层状化合物,所述三维材料包括无机镀膜氧化物、碳材料中的一种或几种;将所述导电材料加入至溶剂中,待达到第一粘度η1后,得到预分散浆料;提供粘结剂,将所述粘结剂加入所述预分散浆料中,待达到第二粘度η2后,得到复合浆料。2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述第一粘度η1为1000~2000mpa
·
s;和/或所述第二粘度η2为3000~5000mpa
·
s。3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,当所述导电材料包括所述二维材料和所述三维材料时,先加入所述二维材料至所述溶剂中,再加入所述三维材料至所述溶剂中。4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述类石墨烯层状化合物包括二硫化钼、二硫化钨、二硒化钨、氮化硼、氮化碳、石墨烯中的一种或几种;和/或所述无机镀膜氧化物包括氧化铝、氧化锌、氧化锆、氧化镁、二氧化硅中的一种或几种;和/或所述碳材料包括金刚石;和/或所述粘结剂包括la132粘结剂、丁苯橡胶、羧甲基纤维素钠中的一种或几种;和/或所述溶剂包括n-甲基吡咯烷酮、苯、甲苯、苯甲醚、乙醚、四氢呋喃中的一种或几种。5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,当所述导电材料包括所述二维材料和所述三维材料时,所述二维材料和所述三维材料的质量比为5:(1~25);和/或所述预分散浆料中,所述导电材料的总质量分数为0.5wt%~20wt%;和/或所述粘结剂的质量为所述预分散浆料的0.5%~5%。6.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述将所述导电材料加入至所述溶剂中在搅拌下进行;和/或在所述导电材料加入至所述溶剂的过程中,还包括进行抽负压处理;和/或在所述导电材料加入至所述溶剂的过程中,所述溶剂的压强为0.01~0.05mpa。7.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述搅拌的转速为1000~6000r/min;和/或所述搅拌的时间为1~6h。8.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在所述导电材料加入至所述溶剂的过程中产生气泡时,加入消泡剂;和/或在所述导电材料加入至所述溶剂的过程中产生气泡时,进行转速调整。9.如权利要求8所述的制备方法,其特征在于,所述消泡剂包括聚醚、聚硅氧烷中的一种或几种;和/或所述消泡剂的质量为所述溶剂与所述导电材料的质量和的0.1%~0.5%;和/或所述转速调整包括减速至1000~3000r/min,所述减速的速率为100~800r/min。10.一种复合浆料,其特征在于,由权利要求1~9任一项所述的制备方法制得。
11.一种复合层,其特征在于,包括基膜和设置在所述基膜上的涂层,所述涂层的材料包括如权利要求1~9任一项所述的制备方法制得的复合浆料,或者包括如权利要求10所述的复合浆料。12.如权利要求11所述的复合层,其特征在于,所述涂层的厚度为0.1~10μm;和/或所述基膜包括正极箔片、负极箔片、隔膜。13.如权利要求12所述的复合层,其特征在于,所述正极箔片包括铝箔;和/或所述负极箔片包括铜箔、铝箔;和/或所述隔膜包括织造膜、非织造膜、微孔膜、复合膜、隔膜纸、碾压膜、单层聚丙烯膜、单层聚乙烯膜、单层聚丙烯/陶瓷涂覆、单层聚乙烯/陶瓷涂覆、单层聚丙烯/单层聚乙烯膜、单层聚丙烯/单层聚乙烯/单层聚丙烯膜、聚酯膜、纤维素膜、聚酰亚胺膜、聚酰胺膜、氨纶膜、芳纶膜中的一种或几种。14.一种电池,其特征在于,包括如权利要求11~13任一项所述的复合层。
技术总结
本申请公开了一种复合浆料及其制备方法、复合层、电池,涉及电池技术领域。制备方法包括:提供导电材料,导电材料包括二维材料和/或三维材料,二维材料包括类石墨烯层状化合物,三维材料包括无机镀膜氧化物、碳材料中的一种或几种;将导电材料加入至溶剂中,待达到第一粘度η1后,得到预分散浆料;提供粘结剂,将粘结剂加入预分散浆料中,待达到第二粘度η2后,得到复合浆料。本申请提供的制备方法通过两次粘度调节得到复合浆料,有利于导电材料的均匀分散,避免发生团聚,从而有利于后续的涂覆,制备均匀涂层,进而提高电池的库伦效率和循环稳定性;该制备方法生产成本较低,操作简单,方便量产,产品一致性高,有利于大规模生产应用。有利于大规模生产应用。有利于大规模生产应用。
技术研发人员:郭峰 魏文硕 郑立娟 乐超 赵江辉 涂玉祖 谢茂玲 张果 王国荣
受保护的技术使用者:浙江正泰电器股份有限公司
技术研发日:2023.05.25
技术公布日:2023/8/14
版权声明
本文仅代表作者观点,不代表航空之家立场。
本文系作者授权航家号发表,未经原创作者书面授权,任何单位或个人不得引用、复制、转载、摘编、链接或以其他任何方式复制发表。任何单位或个人在获得书面授权使用航空之家内容时,须注明作者及来源 “航空之家”。如非法使用航空之家的部分或全部内容的,航空之家将依法追究其法律责任。(航空之家官方QQ:2926969996)
飞行汽车 https://www.autovtol.com/
上一篇:一种局部厚铜pcb及其制作方法与流程 下一篇:一种手术用头部支架
