[发明专利]用于锂空气电池的正极、制造该正极的方法和包括该正极的锂空气电池

说明书

本发明涉及用于锂空气电池的正极、制造该正极的方法，以及包括该正极的锂空气电池。更具体地本发明涉及用于锂空气电池的正极，其中，该正极是通过干式法而非传统的湿式法制造而成，以及正极活性材料和粘合剂的混合物在特定条件下进行球磨，从而减少或防止因溶剂而造成的溶胀现象，并增加正极活性材料和粘合剂之间的耦合力，由此，可以制造高密度电极，并提高电极的耐久性，并且其中，当将正极应用于电池时，锂空气电池的寿命增加。

技术领域

本发明涉及用于锂空气电池(lithium air battery)的正极(positiveelectrode)，其是通过不使用溶剂的干式法而非传统的湿式法制造的。

背景技术

本节的陈述仅提供与本发明相关的背景信息，可能并不构成现有技术。

常规锂二次电池的电极是通过将包含活性材料、导电剂、粘合剂和溶剂的浆料涂覆在用作集电器的金属箔上，并干燥溶剂而制造。此外，已经作为下一代电池进行了研究的锂硫电池(lithium sulfur battery)、锂空气电池(lithium air battery)或全固体电池(all-solid battery)的电极也使用上述通用方法制造。

特别地，在作为下一代电池之一的锂空气电池的情况下，碳材料主要用作正极活性材料。因此，通常使用碳材料和粘合剂来制造正极。此外，锂空气电池的正极可以利用氧气的移动路径。因此，不将用于常规电极的金属箔用作集电器，而是使用金属泡沫或网作为集电器来制造电极。

然而，在制造锂空气电池的常规方法中，锂离子电池和锂空气电池在集电器的类型方面彼此不同。在锂空气电池的情况下，如前所述，其中具有孔(通过该孔，氧气流到正极)的泡沫-或网-状集电器用作正极集电器，其是一个开放系统。如在传统技术中，当在泡沫-或网-状集电器上涂覆浆料时，我们发现与具有均匀表面的金属箔集电器不同，电极材料可能不会均匀地固定到集电器上。因此，可以增加粘合剂的使用量。

其次，我们发现，浆料的粘度影响传统的浆料涂覆方法。因此，可能需要根据活性材料、导电剂和粘合剂的材料和组成来调节浆料的粘度。而且，在使用对溶剂具有反应性的活性材料或导电剂的情况下，可能还希望改变溶剂和粘合剂。

背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本发明背景的理解，因此其可能包含不构成本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

在一个方面中，本发明提供了一种制造用于锂空气电池的正极的方法，其中，该正极是通过干式法而非传统的湿式法制造的，正极活性材料和粘合剂的混合物在特定条件下进行球磨，从而抑制因溶剂而导致的溶胀现象，增加正极活性材料和粘合剂之间的耦合力(force of coupling)。

本发明提供了一种用于锂空气电池的正极，其中，与正极活性材料具有高耦合力的粘合剂选择性地用于制造高密度电极，提高电极的耐久性。

本发明描述了一种包括该正极的锂空气电池，其中，该锂空气电池不包括正极集电器。

本发明并不限于上述内容，并且可根据以下描述，清楚地理解本发明。

在一个方面中，本发明提供了一种制造用于锂空气电池的正极的方法，该方法包括对70-99wt％的正极活性材料和1-30wt％的粘合剂的混合物进行球磨，以制造电极混合物；将该电极混合物施加至离型纸(release paper)，并轧制该电极混合物，以制造电极。

在制造电极混合物的步骤中，球磨可使用行星式磨机进行。

在制造电极混合物的步骤中，球磨可在将混合物和球放入反应容器中的状态下进行。

放入反应容器中的混合物和球的混合比可以是重量比1:150至1:350。

该球可包括第一球和第二球，第一球和第二球的直径比可以是1至5:1。