[发明专利]一种离子电子共导电材料及其制备方法和装置

说明书

本发明涉及锂电池技术领域，具体涉及一种离子电子共导电材料及其制备方法和装置；利用Li₂S、MS₂、P₂S₅和LiX制得导电聚合物，由聚丙烯酰胺、聚乙烯醇和羧甲基纤维素锂制得复合粘结剂，将制得的导电聚合物、复合粘结剂与固体填料充分混合，得到浆料，将得到的浆料以刮刀进行涂布，以厚度为20um的单面铝箔为集流体，涂布厚度为400um，自然晾干后得到离子电子共导电材料，相较于传统的正极导电材料，在固态锂电池的正极片中构建电子导电网络和离子导电网络均匀分布的复合电极，从而提高电池充放电容量和循环性能。

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，尤其涉及一种离子电子共导电材料及其制备方法和装置。

背景技术

锂离子电池，作为当代电池行业的先行军，主要的应用在便携式电子产品的充电电池、电动工具及电动汽车等。国内以及国外的电动汽车市场不断扩大，锂离子电池的需求量也将不断增长。制备锂离子电池需要辅助材料粘结剂，它也是影响电池构成及其综合性能的重要因素。

锂离子电池的充放电过程是锂离子和电子共同参与的循环过程，为保障较大的充放电电流和循环寿命，就必须要求锂离子电池的电极材料是离子和电子的良好混合导体，但现有的锂离子电池的复合正极中的离子导电通道和电子导电网络目前通常由固体电解质材料和导电碳等电子导电添加剂机械混合来实现，导致混合效果较差，电子导电网络和离子导电网络分布不够均匀。

发明内容

本发明的目的在于提供一种离子电子共导电材料及其制备方法和装置，解决现有技术中的现有的锂离子电池的复合正极中的离子导电通道和电子导电网络分布不够均匀的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种离子电子共导电材料，所述离子电子共导电材料包括导电聚合物、复合粘结剂和2～12份固体填料，所述导电聚合物包括12～16份Li₂S、22～24份MS₂、8～12份P₂S₅和12～18份LiX，所述复合粘结剂包括0.5～5份柔韧剂、2～10份水溶性聚合物和1～5份离子型粘结剂。

优选的，所述MS₂中M是选自Si、Ge和Sn中的至少一种元素，所述LiX中的X是选自F、Cl、Br和I中的至少一种元素。

优选的，所述柔韧剂为部分水解聚丙烯酰胺，所述水溶性聚合物为聚乙烯醇，所述离子型粘结剂为羧甲基纤维素锂，所述固体填料是选自乙炔黑、石墨、石墨烯、炭黑、碳纳米管等中任意一种或几种。

本发明还提供一种制备如上述所述的离子电子共导电材料的制备方法，步骤如下：

提供Li₂S、MS₂、P₂S₅和LiX粉末，并将粉末混合，得到粉末混合物；

在惰性气氛下研磨得到的粉末混合物，得到研磨混合物；

在450℃～550℃的温度下，在1Pa～100Pa的压力下，加热得到的研磨混合物，将加热后的研磨混合物冷却至室温后，二次研磨得到导电聚合物粉末；

将柔韧剂溶剂于水中，得到第一溶液，在第一溶液中加入水溶性聚合物，搅拌至溶解，得到第二溶液，在第二溶液中加入离子型粘结剂，搅拌至溶解，得到聚合物基体；

将得到的聚合物基体加入至研磨混合物内，并加入固体填料，充分混合后得到浆料；

将得到的浆料，以刮刀进行涂布，以厚度为20um的单面铝箔为集流体，涂布厚度为400um，自然晾干后得到离子电子共导电材料。

优选的，在步骤提供Li₂S、MS₂、P₂S₅和LiX粉末，并将粉末混合，得到粉末混合物中：