[发明专利]一种3D打印电池电极的制备方法有效

专利信息
申请号: 202111158716.0 申请日: 2021-09-30
公开(公告)号: CN114103115B 公开(公告)日: 2022-08-30
发明(设计)人: 张鹏;刘康;朱强;王传杰;陈刚 申请(专利权)人: 哈尔滨工业大学(威海)
主分类号: B29C64/307 分类号: B29C64/307;B29C35/04;B29C35/08;B33Y40/20;B33Y80/00;H01M4/1395;H01M4/62;H01M4/02
代理公司: 威海恒誉润达专利代理事务所(普通合伙) 37260 代理人: 林楠
地址: 264209 山*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 一种 打印 电池 电极 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种3D打印电池电极的制备方法,其特征在于,包括:

(1)根据器件尺寸设计打印模型,并将打印模型导入3D打印机中,设置打印参数;

(2)将打印浆料加入3D打印机中进行打印,获得电池电极;所述打印浆料主要由电极活性材料、导电剂、粘结剂和光聚合剂按比例配制而成;

(3)将步骤(2)得到的电池电极置于紫外灯下进行光固化反应,固化时间为10-40分钟,随后在室温条件下干燥24h;

(4)将步骤(3)得到的电池电极放入水热反应釜中进行水热反应,水热介质为浓度为0.01-2mg/ml的氧化石墨烯溶液,水热时间为2-6h,水热温度为120-240℃;

(5)将步骤(4)得到的电池电极干燥后进行真空烧结处理,烧结温度为420-600℃,烧结时间为1-3h;

(6)将步骤(5)得到的电池电极干燥后获得3D打印电池电极。

2.如权利要求1所述的3D打印电池电极的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述光聚合剂主要由单体丙烯酰胺、交联剂亚甲基双丙烯酰胺和光引发剂I2959组成。

3.如权利要求2所述的3D打印电池电极的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述电极活性材料的重量份数为82-90份。

4.如权利要求3所述的3D打印电池电极的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述导电剂的重量份数为30-60份,所述粘结剂的重量份数为1-10份,所述光聚合剂的重量份数为1-10份。

5.如权利要求4所述的3D打印电池电极的制备方法,其特征在于:所述导电剂为氧化石墨烯、石墨烯、碳纳米管、碳黑中的一种或多种。

6.如权利要求4所述的3D打印电池电极的制备方法,其特征在于:所述粘结剂为聚乙二醇、羧甲基纤维素、泊洛沙姆中的一种或多种。

7.如权利要求3所述的3D打印电池电极的制备方法,其特征在于:所述电极活性材料为含锂的复合金属氧化物和含锂的复合金属含氧酸化合物盐。

8.如权利要求1所述的3D打印电池电极的制备方法,其特征在于:步骤(2)中,所述打印浆料的制备过程是,将粘结剂和光聚合剂在水溶液中溶解后,加入电极活性材料和导电剂充分混合,调整粘度达到适合打印状态。

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