[发明专利]一种混合型化学电源器件电极及其制备方法

权利要求书

1.一种混合型化学电源器件电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）电极活性物质的预混合：将含锂化合物、碳材料和导电剂混合均匀，然后与粘结剂混捏，得到团状或粉状电极活性物质原料；

（2）电极活性物质薄膜的制备：将团状或粉状电极活性物质原料通过多级辊压，得到所需厚度的电极活性物质薄膜；

（3）电极的成型：将电极活性物质薄膜负载在涂有导电聚合物层的集流体上，进行热压处理，得到所述的混合型化学电源器件电极；

步骤（1）中，通过添加分散剂，对含锂化合物、碳材料和导电剂进行预混，形成浆料，然后干燥，除去浆料中的分散剂，从而将含锂化合物、碳材料和导电剂混合均匀，得到均匀混合的干态物料；

所述的分散剂为低沸点溶剂，所述的低沸点溶剂包括正戊烷、丙酮、正己烷、乙醚、二氯甲烷和石油醚中的一种或多种；

所述的预混过程的温度为25~150℃；

步骤（1）中，混捏前采用润湿剂进行预润湿，所述的润湿剂包括碳氢化合物、水、醇和酮类中的一种或多种；

所述的多级辊压包括依次进行的初步辊压成型和辊压成膜，通过初步辊压成型将团状或粉状电极活性物质原料制成初步的电极活性物质薄膜，然后再经过辊压成膜，制得所需厚度的电极活性物质薄膜，初步辊压成型过程的操作温度为50~300℃，辊压成膜过程的操作温度为50~500℃；

辊压成膜后，电极活性物质薄膜的厚度为3~1000μm；

所述的含锂化合物与碳材料的质量比为1:20~20:1，所述的导电剂的质量占含锂化合物、碳材料和导电剂总质量的0~20%。

2.根据权利要求1所述的一种混合型化学电源器件电极的制备方法，其特征在于，步骤（1）中：

所述的含锂化合物包括磷酸铁锂、钴酸锂、三元材料、锰酸锂、磷酸钒锂、硅酸亚铁锂和钛酸锂中的一种或多种；

所述的碳材料包括活性炭、石墨烯、软碳、硬碳、碳纳米管、石墨和碳硅复合物中的一种或者多种；

所述的导电剂包括导电炭黑、乙炔黑和导电石墨中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种混合型化学电源器件电极的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述的粘结剂包括聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、 苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、丁苯橡胶和羧甲基纤维素钠的一种或多种，步骤（1）中所述的粘结剂的质量与含锂化合物、碳材料和导电剂的质量之比为2:98~20:80。

4.根据权利要求1所述的一种混合型化学电源器件电极的制备方法，其特征在于，步骤（3）中：

待电极活性物质薄膜干燥后，将其负载在涂有导电聚合物层的集流体上；

导电聚合物层的厚度为0.1~20μm；

热压过程中的工作温度为100~400℃。

5.采用如权利要求1~4任一所述的制备方法制备得到的混合型化学电源器件电极，其特征在于，包括集流体、导电聚合物层和电极活性物质薄膜，所述的集流体的至少一面涂覆有导电聚合物层，电极活性物质薄膜负载在导电聚合物层上。