[发明专利]一种溴化物电池正极片及其制备方法

说明书

本发明涉及一种溴化物电池正极片及其制备方法，所述电池正极片包含溴化物、碳材料、粘结剂和集流体；所述溴化物、碳材料和粘结剂的质量配比为(40‑98):(1‑40):(1‑20)，其中，所述溴化物是通过溴单质与有机盐反应得到的。本发明通过在电池正极片中，采用将溴单质与有机盐反应生成的溴化物作为正极活性物质，从而使制得的二次电池拥有较高的比能量，可实现快速充放电，循环寿命长，并且原材料成本低。

技术领域

本发明涉及二次电池领域，具体涉及一种电池正极片及其制备方法，尤其涉及一种溴化物电池正极片及其制备方法。

背景技术

随着社会的快速发展，环境污染与传统能源短缺，人们需要更高效，更环保的能源来替代或补充传统能源，这导致对混合动力电动汽车、纯电动汽车的需求越来越多。电池作为电动车辆的心脏，是当前投资的热点，锂离子动力电池曾被认为是电动汽车最具开发潜力的动力电池；然而，随着镍、钴、锂等贵金属的开发，锂离子动力电池原材料大幅度上涨，制约了新能源车辆的推广与应用；锂离子动力电池安全性差，回收经济效益差也是制约其发展的重要因素。

因此，寻求低成本，绿色环保，使用安全的动力电池的解决方案依然是新能源汽车首要解决的问题。

卤素是地壳中储存丰富的元素，具有储存量大，提取工艺成熟，生产环保，回收无污染，价格低廉的优点，以卤素作为正极材料是一种理想的电极材料。溴单质是不同卤素原子之间通过共用电子对形成的共价化合物，溴单质化学性质活泼，如能将其用于电池领域，对于实现低成本，绿色环保，使用安全的动力电池势必会提供一种新思路。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明人通过研究发现，在电池正极片中，采用将溴单质与有机盐反应生成的溴化物作为正极活性物质时，可以得到低成本，绿色环保，使用安全和比能量高的动力电池，从而达到本发明。

在第一方面，本发明提供了一种电池正极片，其包含溴化物、碳材料、粘结剂和集流体；所述溴化物、碳材料和粘结剂的质量配比为(40-98):(1-40):(1-20)。

本发明所述的“包含”，意指其除所述组分外，还可以包括其他组分，这些其他组份赋予所述电池正极片不同的特性。除此之外，本发明所述的“包含”，还可以替换为封闭式的“为”或“由……组成”。

本发明中，所述溴化物、碳材料和粘结剂的质量配比为(40-98):(1-40):(1-20)。申请人声明，上述各组分的质量配比范围，涵盖了该范围的各具体点值，例如所述溴化物、碳材料和粘结剂的质量配比可以是：40:1:1、40:4:1、40:10:1、40:20:1、40:30:1、40:40:1、40:1:5、40:1:10、40:1:20、50:1:1、50:4:7、50:15:18、60:5:1、60:7:7、65:10:6、70:1:5、80:6:13、85:4:12、90:40:1、92:12:5或98:40:17，以及上述数值之间的具体点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。

根据本发明，所述溴化物是通过溴单质(溴素)与有机盐反应得到的。

本发明提供的溴化物是作为一种新型的化学体系，通过将该溴化物添加到正极活性材料中，从而使制得的二次电池拥有更高的比能量，实现快速充放电，延长循环寿命，并且原材料成本低。

根据本发明，所述有机盐的通式表示为[X]⁺Z^-；其中，[X]⁺表示有机阳离子，Z-表示阴离子。

本发明中所述有机盐是由体积较大的有机阳离子和体积较小的阴离子构成的，此类物质具有很多独特性能，例如物理化学性质稳定、蒸汽压极低而不易挥发、对有机和无机物皆有良好的溶解性以及极性可调控等。