[发明专利]三元电极浆料、三元电极片及制备方法

说明书

本发明提供了一种三元电极浆料、三元电极片及制备方法，涉及电极片技术领域，主要由以下原料制备而成：镍钴锰酸锂三元材料、导电剂、水性粘合剂和镍溶解抑制剂，缓解了现有制备水系镍钴锰酸锂三元材料浆料时，镍组分极易与水发生反应，络合形成形成[Ni(H₂O)₆]²⁺或水解生成Ni(OH)₂和Ni(OH)₃，导致镍离子被消耗的技术问题，达到了以水为溶剂，减少了环境污染，节约了能源，降低了电池的加工成本，并通过在三元电极浆料中加入镍溶解抑制剂，以抑制镍在水溶液中的反应，减少镍离子的消耗，保证电极浆料的性能的技术效果。

技术领域

本发明涉及电极片技术领域，尤其是涉及一种三元电极浆料、三元电极片及制备方法。

背景技术

原油、煤炭等传统能源形势日趋紧张，人们在积极寻找可替代这种不可能再生资源的新型能源。锂离子电池由于其能量密度高环保无污染，成为人们关注的焦点。

在新型锂离子电池中，镍钴锰酸锂三元材料凭借容量高、热稳定性能好，充放电压宽等优良的电化学性能，而受到广泛的关注。目前，在配置镍钴锰酸锂正极材料的过程中，多采用有机溶剂，但是由于有机溶剂在制浆过程中极易挥发，大量的气体排放到空气中，污染环境，同时有机溶剂的成本较高，加工能耗大，导致电池的加工成本居高不下。

最近，部分企业更换去离子水作为溶剂，但是由于镍钴锰酸锂三元材料中的镍极易与水发生反应，络合形成[Ni(H₂O)₆]²⁺或水解生成Ni(OH)₂和Ni(OH)₃，导致镍离子被消耗，影响电极浆料的性能。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种三元电极浆料，以减少现有制备水系镍钴锰酸锂三元材料浆料时，镍组分极易与水发生反应，络合形成形成[Ni(H₂O)₆]²⁺或水解生成Ni(OH)₂和Ni(OH)₃，导致镍离子被消耗的技术问题。

本发明提供的三元电极浆料，主要由以下原料制备而成：镍钴锰酸锂三元材料、导电剂、水性粘合剂和镍溶解抑制剂。

进一步的，所述镍钴锰酸锂三元材料、导电剂、水性粘合剂和镍溶解抑制剂的质量比为(90-110)：(5-15)：(2-10)：(0.2-1)，优选为(95-105)：(8-12)：(4-8)：(0.2-1)，更优选为(95-100)：(9-11)：(5-7)：(0.2-1)。

进一步的，所述镍溶解抑制剂选自盐酸、硫酸、醋酸和苯甲酸中的一种，优选为盐酸和/或硫酸，更优选为盐酸。

进一步的，所述导电剂选自石墨、碳黑、乙炔黑、石墨烯、碳纤维和碳纳米管中的至少一种，优选为石墨和/或碳黑，更优选为石墨与碳黑的混合物。

进一步的，所述水性粘合剂选自丙烯酸类水性粘合剂、聚乙烯醇类水性粘合剂、聚氨酯类水性粘合剂、环氧水性粘合剂、酚醛水性粘合剂和有机硅类水性粘合剂中的至少一种，优选为丙烯酸类水性粘合剂，更优选为丙烯酸改性壳聚糖。

本发明目的之二在于提供上述三元电极浆料的制备方法，本发明提供的三元电极浆料的制备方法，将镍钴锰酸锂三元材料、导电剂、水性粘合剂、镍溶解抑制剂溶解于水中，混合均匀，即制得三元电极浆料。

进一步的，三元电极浆料的粘度为3000-5000mpa.s，pH值为8-10。

进一步的，先将镍钴锰酸锂三元材料和导电剂混合均匀，再加入水性粘合剂和水混合均匀，最后加入镍溶解抑制剂混合均匀，制成三元电极浆料。