[发明专利]一种电极极片及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种电极极片，其特征在于，所述电极极片包括电极材料和集流体，所述电极材料包括n层电极材料，所述n≥2，所述n层电极材料和集流体依次层叠设置；

其中，靠近集流体一侧的电极材料为下层电极材料，远离集流体一侧的电极材料为上层电极材料，从上往下，电极中材料颗粒的表面能逐层递增，所述电极极片通过如下方法制得：

（1）取电极材料、粘结剂和导电剂混合，加入溶剂，调节固含量、粘度，控制电极材料与溶剂重量比例，得到不同表面能的电极浆料；

（2）将步骤（1）所述不同表面能的电极浆料分层、均匀地涂布在集流体上，经烘干、辊压、模切及冲切得到所述电极极片；

所述电极极片的不同层数的电极材料种类相同，颗粒尺寸及形状相同，通过调整材料颗粒表面包覆物质的含量，控制材料的接触角，通过材料接触角测试，确定材料表面能大小分布，从而确定多层电极不同层电极材料颗粒的参数及选择，然后将颗粒匀浆制作成浆料。

2.如权利要求1所述的电极极片，其特征在于，所述电极极片包括正极极片和/或负极极片。

3.如权利要求2所述的电极极片，其特征在于，所述正极极片中的正极材料包括金属氧化物材料。

4.如权利要求3所述的电极极片，其特征在于，所述金属氧化物材料的化学式为LiNi_xCo_yMn_zO₂，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1。

5.如权利要求2所述的电极极片，其特征在于，所述负极极片中的负极材料包括石墨材料和/或合金材料。

6.如权利要求5所述的电极极片，其特征在于，所述石墨材料包括天然石墨、人造石墨、软碳或硬碳中的任意一种或至少两种的组合。

7.如权利要求1所述的电极极片，其特征在于，所述集流体包括正极集流体和负极集流体。

8.如权利要求7所述的电极极片，其特征在于，所述正极集流体包括铝箔。

9.如权利要求7所述的电极极片，其特征在于，所述负极集流体包括铜箔。

10.一种如权利要求1-9任一项所述电极极片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

（1）取电极材料、粘结剂和导电剂混合，加入溶剂，调节固含量、粘度，控制电极材料与溶剂重量比例，得到不同表面能的电极浆料；

（2）将步骤（1）所述不同表面能的电极浆料分层、均匀地涂布在集流体上，经烘干、辊压、模切及冲切得到所述电极极片；

所述电极极片的不同层数的电极材料种类相同，颗粒尺寸及形状相同，通过调整材料颗粒表面包覆物质的含量，控制材料的接触角，通过材料接触角测试，确定材料表面能大小分布，从而确定多层电极不同层电极材料颗粒的参数及选择，然后将颗粒匀浆制作成浆料。

11.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述导电剂包括导电炭黑、乙炔黑、碳纳米管、石墨烯、片状石墨或气相生长碳纤维中的任意一种或至少两种的组合。

12.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述粘结剂包括聚偏氟乙烯。

13.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述溶剂包括N-甲基-2-吡咯烷酮。

14.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述固含量为40~75%。

15.如权利要求10所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述粘度为6000~10000mpa*s。