[发明专利]一种二次电池及其制备方法在审

专利信息
申请号: 201711421169.4 申请日: 2017-12-25
公开(公告)号: CN108199044A 公开(公告)日: 2018-06-22
发明(设计)人: 唐永炳;申京受;张帆 申请(专利权)人: 深圳先进技术研究院;中国科学院大学
主分类号: H01M4/60 分类号: H01M4/60;H01M10/0525;H01M10/0568;H01M10/058
代理公司: 广州三环专利商标代理有限公司 44202 代理人: 郝传鑫;熊永强
地址: 518055 广东省深圳*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 正极 正极活性材料 负极 二次电池 金属箔片 正极活性材料层 负极活性材料 负极集流体 正极集流体 有机材料 可逆 制备 电池 充放电循环性能 阴离子活性 储存能量 绿色环保 正极材料 电解液 有效地 脱锂 隔膜 掺杂
【权利要求书】:

1.一种二次电池,其特征在于,包括正极、负极、以及设置于所述正极与所述负极之间的隔膜和电解液,所述正极包括正极集流体和设置在所述正极集流体上的正极活性材料层,所述正极活性材料层包括正极活性材料,所述正极活性材料包括具有可逆嵌脱锂活性或可逆掺杂阴离子活性的有机材料;所述负极包括金属箔片,所述金属箔片同时作为负极集流体和负极活性材料。

2.如权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述正极活性材料包括导电高分子聚合物、含硫化合物、氮氧自由基化合物、含氧共轭化合物中的一种或多种。

3.如权利要求2所述的二次电池,其特征在于,所述导电高分子聚合物包括聚吡咯、聚苯胺、聚对苯、聚乙炔、聚噻吩中的一种或多种,所述含硫化合物包括二烯丙基硫代磺酸酯、二烯丙基三硫化物、二烯丙基二硫中的一种或多种,所述氮氧自由基化合物包括2,2,6,6-四甲基哌啶-氮-氧化物及其聚合物中的至少一种,所述含氧共轭有机物包括醌类化合物、含共轭结构的酸酐中的一种或多种。

4.如权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述正极活性材料层还包括导电剂和粘结剂,所述导电剂包括导电炭黑、导电碳球、导电石墨、碳纳米管、导电碳纤维、石墨烯中的一种或多种,所述粘结剂包括聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯醇、羧甲基纤维素、SBR橡胶、聚烯烃类中的一种或多种。

5.如权利要求4所述的二次电池,其特征在于,所述正极活性材料层中,所述正极活性材料的质量含量为60-90%,所述导电剂的质量含量为2-30%,所述粘结剂的质量含量为3-10%。

6.如权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述金属箔片的材质包括铝、铜、铁、锡、锌、镍、钛、锰中的任意一种,或含有至少一种上述金属元素的合金,或含有至少一种上述金属元素的复合材料,所述正极集流体的材质包括铝、铜、铁、锡、锌、镍、钛、锰中的任意一种,或含有至少一种上述金属元素的合金,或含有至少一种上述金属元素的复合材料。

7.如权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述电解液包括锂盐和溶剂,所述溶剂包括酯类、砜类或醚类有机溶剂中的一种或多种。

8.如权利要求7所述的二次电池,其特征在于,所述电解液还包括添加剂,所述添加剂包括酯类、砜类、醚类、腈类和烯烃类有机添加剂中的一种或多种,所述添加剂在所述电解液中的质量分数为0.1%-20%。

9.如权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述隔膜为绝缘的多孔聚合物薄膜或绝缘的无机多孔薄膜。

10.一种二次电池的制备方法,其特征在于,包括:

提供正极集流体,在所述正极集流体上制备正极活性材料层,干燥、压制后裁切成所需尺寸,得到正极,所述正极活性材料层包括正极活性材料,所述正极活性材料包括具有可逆嵌脱锂活性或可逆掺杂阴离子活性的有机材料;

将金属箔片裁切成所需的尺寸,经表面清洗、干燥后,得到负极,所述金属箔片同时作为负极集流体和负极活性材料;

提供电解液和隔膜,在惰性气体或无水环境下,将所述负极、隔膜、正极依次紧密堆叠,加入所述电解液使所述隔膜完全浸润,然后将上述堆叠部分封装入电池壳体,得到二次电池。

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