[发明专利]一种复合电极活性颗粒及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种复合电极活性颗粒，其特征在于，由聚合物胶粘剂、导电材料以及可脱嵌锂的电极活性颗粒组成，导电材料分散于聚合物胶粘剂中，可脱嵌锂的电极活性颗粒分散于聚合物胶粘剂中或附着于聚合物胶粘剂的表面。

2.如权利要求1所述的复合电极活性颗粒，其特征在于，上述复合电极活性颗粒中，聚合物胶粘剂：导电材料：可脱嵌锂的电极活性颗粒的质量比为5%～40%：1%～30%：40%～94%。

3.如权利要求1所述的复合电极活性颗粒，其特征在于，所述聚合物胶粘剂为聚丙烯、聚乙烯、聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-四氟丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、羧甲基纤维素钠、丁苯橡胶、聚氧化乙烯中的一种或几种混合物，或为聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚苯撑、聚苯撑乙烯、聚双炔中的一种或几种混合物。

4.如权利要求1所述的复合电极活性颗粒，其特征在于，可脱嵌锂的电极活性颗粒为正极活性颗粒或负极活性颗粒，上述正极活性颗粒为磷酸亚铁锂、磷酸锰锂、硅酸锂、硅酸铁锂、硫酸盐化合物、钛硫化合物、钼硫化合物、铁硫化合物、掺杂锂锰氧化物、锂钴氧化物、锂钛氧化物、锂钒氧化物、锂镍锰氧化物、锂镍钴氧化物、锂镍锰钴氧化物以及其它可脱嵌锂化合物的一种或几种混合物，上述负极活性颗粒为可逆嵌锂的铝基合金、硅基合金、锡基合金、锂钒氧化物、锂钛氧化物、碳材料的一种或几种混合物。

5.如权利要求1所述的复合电极活性颗粒，其特征在于，上述导电材料选自无定形碳、碳纤维、碳纳米管、石墨烯中的一种或几种混合物。

6.如权利要求1所述的复合电极活性颗粒的制备方法，其步骤如下：

a)将聚合物胶粘剂溶解于溶剂中形成溶液，将导电材料加入到该聚合物溶液中，导电材料的质量为聚合物胶粘剂质量的10%～90%，充分搅拌，使导电材料均匀分散于聚合物溶液中；

b)将一定量的电极活性颗粒加入上述聚合物溶液中，电极活性颗粒的质量为聚合物胶粘剂质量的1～18倍，充分搅拌后，在60~200℃范围内烘干，得到复合电极材料混合物；

c)将制得的复合电极材料混合物采用气流粉碎分级，得到平均粒径大于1微米的复合电极活性颗粒；或者，将复合电极材料混合物放入水中，强力搅拌打碎，然后采用水力分级法分级，得到平均粒径大于1微米的复合电极活性颗粒。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，上述步骤a)中的溶剂选自N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基丙烯酰胺、四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜、去离子水、乙醇。

8.一种电极悬浮液，其特征在于，所述电极悬浮液由如权利要求1所述的复合电极活性颗粒分散于电解液中构成，复合电极活性颗粒与电解液的质量比范围为1:0.2~1:4.5。

9.如权利要求8所述的电极悬浮液，其特征在于，所述电解液采用六氟磷酸锂或双乙二酸硼酸锂溶解于有机溶剂或离子液体的溶液，所述有机溶剂包括碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯的一种或几种，所述离子液体包括N-甲基-N-丙基吡咯-二（三氟甲基磺酰）亚胺、1-甲基-4-丁基吡啶-二（三氟甲基磺酰）亚胺、1,2-二甲基-3-N-丁基咪唑、1-甲基-3-乙基咪唑四氟硼酸、1-甲基-3-丁基咪唑六氟磷酸的一种或几种混合物。

10.如权利要求8所述的电极悬浮液在锂离子液流电池中的应用。