一种电池正极及其制备方法与应用

摘要

一种电池正极及其制备方法与应用，涉及锂离子电池。电池正极设有金属集流体、正极活性物质、黏合剂，正极活性物质通过黏合剂涂布在集流体上，正极活性物质包括碳基/硫/铜复合材料、导电剂，金属集流体为Cu集流体或Cu合金集流体。将硫源加在溶剂中溶解，再加入碳源，超声处理后真空抽滤，再烘干后得到碳基/硫复合材料；然后用化学镀铜活化液活化碳基/硫复合材料，在化学镀铜铜源溶液中施镀，真空抽滤、烘干后得碳基/硫/铜复合材料,再与导电剂混合并研磨得正极活性物质粉末，并与黏合剂溶液混合，得正极活性物质粉体浆料，然后涂布在金属集流体上，所得正极极片干燥后除去溶剂即得电池正极。所述电池正极可在制备锂流电池中应用。

主权项

一种电池正极的制备方法，其特征在于所述电池正极，设有金属集流体、正极活性物质、黏合剂，所述正极活性物质通过黏合剂涂布在集流体上，所述正极活性物质包括碳基/硫/铜复合材料、导电剂，所述金属集流体为Cu集流体或Cu合金集流体；碳基材料包括多壁碳纳米管、石墨、膨胀石墨、石墨烯和乙炔黑中的至少一种；所述导电剂采用乙炔黑；所述黏合剂采用聚1,1‑二氟乙烯；所述制备方法，包括以下步骤：1)碳基/硫/铜复合材料的制备将硫源加在溶剂中溶解，再加入碳源，超声处理后真空抽滤，再烘干后得到碳基/硫复合材料；然后用化学镀铜活化液活化碳基/硫复合材料，在化学镀铜铜源溶液中施镀，真空抽滤、烘干后即得碳基/硫/铜复合材料；按质量比，碳∶硫为1∶(1～3)；所述铜源采用化学镀铜的方法均匀加入，加入的具体方法如下：a)将碳基/硫复合材料加入20g/L SnCl₂和20mL/L HCl混合敏化液中，煮沸15min，抽滤、真空烘干，碳基/硫复合材料的加入量按20g/L SnCl₂和20mL/L HCl混合敏化液计算为20g/L；b)将步骤a)中敏化后的碳基/硫复合材料加入0.5g/L PdCl₂和20mL/L HCl混合活化液中，煮沸15min，抽滤、真空烘干，敏化后的碳基/硫复合材料的加入量按0.5g/L PdCl₂和20mL/L HCl混合活化液计算为20g/L；c)将步骤b)中活化后的碳基/硫复合材料加入还原液中，70℃处理，抽滤、真空烘干，得到碳基/硫/铜复合材料；所述还原液的组分为5.0g/L硫酸铜、15g/L柠檬酸钠、30g/L次磷酸钠、30g/L硼酸和1g/L硫酸镍，pH为9.0，碳基/硫复合材料的加入量按还原液计算为1g/100mL；2)电池正极的制备将步骤1)中，制得的碳基/硫复合材料和导电剂混合并研磨得到正极活性物质粉末，再将正极活性物质粉末和黏合剂溶液混合，得正极活性物质粉体浆料，再将正极活性物质粉体浆料涂布在金属集流体上，所得正极极片干燥后除去溶剂，即得电池正极；所述碳基/硫复合材料和导电剂的质量比为(60～90)∶(0～30)，导电剂不为0；所述干燥的条件为60℃烘箱中真空干燥10～24h；所述将正极活性物质粉体浆料涂布在金属集流体上的浆料厚度为10～500μm。