一种电极及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114725395A(43)申请公布日2022.07.08(21)申请号202210447582.2H01M4/139(2010.01)(22)申请日2022.04.26(71)申请人蜂巢能源科技股份有限公司地址213200江苏省常州市金坛区鑫城大道8899号(72)发明人李旭东郑军华汪常李乾坤其他发明人请求不公开姓名(74)专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理有限公司11250专利代理师林韵英(51)Int.Cl.H01M4/66(2006.01)H01M4/70(2006.01)H01M4/62(2006.01)H01M4/13(2010.01)权利要求书1页说明书7页附图1页(54)发明名称一种电极及其制备方法(57)摘要本发明提供一种电极及其制备方法，电极包括：多孔集流体，多孔集流体的材料为MXene材料；活性物质，活性物质负载在多孔集流体的孔隙内。所述电极能够降低锂电池发生短路的风险，提高了锂电池的安全可靠性；同时，采用MXene材料制备的集流体具有多孔结构，多孔集流体能够缓解活性物质在锂电池充放电过程中的体积膨胀，有利于延长电池的循环寿命。此外，活性物质负载在多孔集流体的孔隙内，一方面提高了活性物质的负载稳定性，避免活性物质从多孔集流体中脱落，从而保证了电极的结构稳定性和性能稳定性，一方面提高了电子的传输速度，有利于提高锂电池的电循环性能。CN114725395ACN114725395A权利要求书1/1页1.一种电极，其特征在于，包括：多孔集流体，所述多孔集流体的材料为MXene材料；活性物质，所述活性物质负载在所述多孔集流体的孔隙内。2.根据权利要求1所述的电极，其特征在于，所述活性物质与所述MXene材料的质量比为90－99。3.根据权利要求1所述的电极，其特征在于，还包括位于所述多孔集流体内的碳纳米管；优选的，所述碳纳米管与所述MXene材料的质量比为15％－60％。4.根据权利要求1至3任一项所述的电极，其特征在于，还包括粘结剂，所述粘结剂适于粘接所述MXene材料和所述活性物质；优选的，所述粘结剂与所述MXene材料的质量比为5％－25％；优选的，所述电极为正极电极，所述粘结剂包括聚偏氟乙烯粘结剂；或者，所述电极为负极电极，所述粘结剂包括丁苯橡胶和羧甲基纤维素中的至少一种。5.一种电极的制备方法，其特征在于，包括：将带正电荷的活性物质与带负电荷的MXene材料在液相条件下混合，得到第一悬浊液；对所述第一悬浊液依次进行过滤、压制和干燥。6.根据权利要求5所述的电极的制备方法，其特征在于，配制所述第一悬浊液的步骤包括：配制第二悬浊液，所述第二悬浊液中包括带正电荷的活性物质；将带负电荷的MXene材料加入至所述第二悬浊液中。7.根据权利要求6所述的电极的制备方法，其特征在于，配制所述第二悬浊液的步骤包括：将活性物质加入至溶剂中，进行超声处理和/或第一搅拌；向所述溶剂中添加阳离子表面活性剂，得到分散液；对所述分散液进行第二搅拌，使所述活性物质带正电荷；优选的，所述阳离子表面活性剂包括十八烷基三甲氯化铵、十二烷基二甲苄基氯化铵、双十二烷基二甲氯化铵中的至少一种；优选的，所述分散液中阳离子表面活性剂与活性物质的质量比为0.0001－0.1；优选的，所述超声处理的功率为50W－2000W，所述超声处理的时间为10s－10min；所述第一搅拌的转速为30rpm－750rpm，所述第二搅拌的时间为1min－30min；优选的，所述第二搅拌的转速为60rpm－180rpm，所述第二搅拌的时间为5min－10min。8.根据权利要求6所述的电极的制备方法，其特征在于，配制所述第一悬浊液的步骤还包括：向所述第二悬浊液中加入带负电荷的碳纳米管；优选的，所述带负电荷的碳纳米管的制备包括以下步骤：将碳纳米管加入酸液中进行氧化，所述酸液包括浓硫酸、浓硝酸或者王水；对氧化碳纳米管依次进行水洗、过滤和干燥。9.根据权利要求6所述的电极的制备方法，其特征在于，配制所述第一悬浊液的步骤还包括：向所述第二悬浊液中加入粘结剂。10.根据权利要求5所述的电极的制备方法，其特征在于，所述压制的压力为5MPa－50MPa，所述压制的时间为5min－100min；所述干燥的温度为85℃－110℃，干燥的时间为6h－24h。2CN114725395A说明书1/7页一种电极及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及锂电池技术领域，具体涉及一种电极及其制备方法。背景技术[0002]锂电池作为一种新型电池，与传统电池相比有着诸多优势，如比能量高、放电电压稳定、没有记忆效应，不含汞、镉、铅等有毒元素，绿色环保。锂电池已广泛应用于各行各业，其中手机采用单块锂电池作为动力源，新能源电动汽车基本采用锂电池组作