1、(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202310769017.2(22)申请日 2023.06.28(71)申请人 深圳海辰储能控制技术有限公司地址 518110 广东省深圳市龙华区观湖街道鹭湖社区澜清二路6号三一云都2号研发楼501 申请人 厦门海辰储能科技股份有限公司(72)发明人 曾朝智黄志国吴雪莲文佳琪廖林萍(74)专利代理机构 北京志霖恒远知识产权代理有限公司 11435专利代理师 刘彩娣(51)Int.Cl.H01M 4/62(2006.01)H01M 4/131(2010.01)H01M 4/1391(2010.01)
2、H01M 4/136(2010.01)H01M 4/1397(2010.01)(54)发明名称正极片及其制备方法、储能设备及用电设备(57)摘要本申请公开了一种正极片及其制备方法、储能设备及用电设备。正极片包括基体和涂覆在基体表面的活性材料层,活性材料层包括正极活性物质、粘结剂和分散剂,粘结剂包括水性粘结剂,分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮和十六烷基溴化三甲胺。本申请的正极片通过添加聚乙烯吡咯烷酮和十六烷基溴化三甲胺作为分散剂,使得活性材料浆料具有良好的分散性和稳定性,且具有良好的导电子和离子能力,进而有利于提高储能设备的循环性能。权利要求书1页 说明书12页CN 116504985 A2023.07
3、.28CN 116504985 A1.正极片,其特征在于,包括基体和涂覆在所述基体表面的活性材料层,所述活性材料层包括正极活性物质、粘结剂和分散剂,所述粘结剂包括水性粘结剂,所述分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮和十六烷基溴化三甲胺;其中,所述聚乙烯吡咯烷酮和所述十六烷基溴化三甲胺的质量比为(1:5)(5:1);所述聚乙烯吡咯烷酮在所述活性材料层中的质量百分比为0.1%0.5%。2.根据权利要求1所述的正极片,其特征在于,所述聚乙烯吡咯烷酮的分子量范围为30万100万。3.根据权利要求1所述的正极片,其特征在于,所述水性粘结剂包括聚丙烯酸类水性粘结剂。4.根据权利要求1所述的正极片,其特征在于,所述正极
4、活性物质选自层状金属氧化物材料或聚阴离子型材料。5.根据权利要求4所述的正极片,其特征在于,所述层状金属氧化物的通式为NaxMO2+y,其中M为Fe、Mn、Ni和Co中的一种或多种,0.5x1.0,0.1y0.1;所述聚阴离子型材料包括磷酸盐。6.一种权利要求15任一项所述的正极片的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:将所述正极活性物质、所述水性粘结剂、所述聚乙烯吡咯烷酮和所述十六烷基溴化三甲胺按照质量百分比为(96%98%):(1%2%):(0.1%0.5%):(0.1%0.5%)与溶剂去离子水进行如下合浆处理:将所述正极活性物质、所述水性粘结剂、所述聚乙烯吡咯烷酮和所述去离子水进行第一
5、搅拌处理得到第一混合物;在所述第一混合物中,加入十六烷基溴化三甲胺和所述去离子水进行第二搅拌处理得到活性材料浆料;将活性材料浆料涂布在铝箔上烘干,辊压、分切,制作得到所述正极片。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,将所述正极活性物质、所述水性粘结剂、所述聚乙烯吡咯烷酮和所述去离子水进行第一搅拌处理得到第一混合物的过程包括:将所述正极活性物质、所述水性粘结剂、所述聚乙烯吡咯烷酮和所述去离子水在公转速度1050r/min,搅拌10min30min,刮壁后在公转速度050r/min,自转速度100r/min500r/min,搅拌10min60min。8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在
6、所述第一混合物中,所述加入十六烷基溴化三甲胺和所述去离子水进行第二搅拌处理得到活性材料浆料的过程包括:在第一混合物中,所述加入十六烷基溴化三甲胺与所述去离子水在公转速度050r/min,自转速度100r/min800r/min,搅拌10min30min,再将自转速度调到1000r/min2200r/min,搅拌1h3h。9.储能设备,其特征在于,包括权利要求15任一项所述的正极片。10.用电设备,其特征在于,所述用电设备包括如权利要求9所述的储能设备,所述储能设备为所述用电设备供电。权利要求书1/1 页2CN 116504985 A2正极片及其制备方法、储能设备及用电设备技术领域0001本发明
7、一般涉及新能源材料领域,具体涉及一种正极片及其制备方法、储能设备及用电设备。背景技术0002目前正极水系浆料正在被广泛研究,但采用钠离子电池层状金属氧化物正极的水性浆料目前还暂未见报道。其主要挑战是钠离子层状金属氧化物正极粉料的表面吸附水分子后,体相中的钠离子会与质子快速交换,钠离子析出,导致体相晶体结构发生变化,钠离子溶解在水中后会使浆料呈碱性进而腐蚀箔材。0003相关技术中为了解决水系钠离子层状金属氧化物正极浆料碱性过大的问题,水系正极浆料粘结剂选择酸性较强的PAA类水性粘结剂,H+解离出来与碱中和。但是,还存在水系浆料难以分散,稳定性不好,浆料易沉淀的问题。发明内容0004鉴于现有技术中
8、的上述缺陷或不足,期望提供一种正极片及其制备方法、储能设备及用电设备,该正极片的活性材料层中引入聚乙烯吡咯烷酮和十六烷基溴化三甲胺,使得活性材料层具有良好的分散性和稳定性,具有良好的导电子和离子能力,进而有利于提高储能设备性能。0005第一方面,本发明提供一种正极片,包括基体和涂覆在基体表面的活性材料层,活性材料层包括正极活性物质、粘结剂和分散剂,粘结剂包括水性粘结剂,分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮和十六烷基溴化三甲胺;其中,聚乙烯吡咯烷酮和十六烷基溴化三甲胺的质量比为(1:5)(5:1);聚乙烯吡咯烷酮在活性材料层中的质量百分比为0.1%0.5%。0006作为可选的方案,聚乙烯吡咯烷酮的分子量范围
9、为30万100万。0007作为可选的方案,水性粘结剂包括聚丙烯酸类水性粘结剂。0008作为可选的方案,正极活性物质选自层状金属氧化物材料或聚阴离子型材料;优选地,层状金属氧化物的通式为NaxMO2+y,其中M为Fe、Mn、Ni和Co中的一种或多种,0.5x1.0,0.1y0.1;聚阴离子型材料包括磷酸盐。0009第二方面,本发明提供一种第一方面的正极片的制备方法,具体包括如下步骤:将正极活性物质、水性粘结剂、聚乙烯吡咯烷酮和十六烷基溴化三甲胺按照质量百分比为(96%98%):(1%2%):(0.1%0.5%):(0.1%0.5%)与溶剂去离子水进行如下合浆处理:将正极活性物质、水性粘结剂、聚乙
10、烯吡咯烷酮和去离子水进行第一搅拌处理得到第一混合物;在第一混合物中,加入十六烷基溴化三甲胺和去离子水进行第二搅拌处理得到活性材料浆料;说明书1/12 页3CN 116504985 A3将活性材料浆料涂布在铝箔上烘干,辊压、分切,制作得到正极片。0010作为可选的方案,在将正极活性物质、水性粘结剂、聚乙烯吡咯烷酮和去离子水进行第一搅拌处理得到第一混合物的过程包括:将正极活性物质、水性粘结剂、聚乙烯吡咯烷酮和去离子水在公转速度1050r/min,搅拌10min30min,刮壁后在公转速度050r/min,自转速度100r/min500r/min,搅拌10min60min。0011作为可选的方案,在
11、第一混合物中,加入十六烷基溴化三甲胺和去离子水进行第二搅拌处理得到活性材料浆料的过程包括:在第一混合物中,加入十六烷基溴化三甲胺和去离子水在公转050r/min,自转100r/min800r/min,搅拌10min30min,再将自转速度调到1000r/min2200r/min,搅拌1h3h。0012第三方面,本发明提供一种储能设备,包括第一方面的正极片。0013第四方面,本发明提供一种用电设备,用电设备包括如第三方面的储能设备,储能设备为用电设备供电。0014本发明提供的正极片,其中活性材料的浆料为水系浆料,通过添加聚乙烯吡咯烷酮和十六烷基溴化三甲胺作为分散剂,聚乙烯吡咯烷酮溶于水后与活性材
12、料的颗粒结合,由于聚乙烯吡咯烷酮的空间位阻和静电效应能够使得活性材料的颗粒稳定悬浮在水体系中,从而有利于提高活性材料浆料的固含量及稳定性,保证活性材料浆料分散均匀,能够均匀涂覆在基体上;十六烷基溴化三甲胺作为阳离子型小分子表面活性剂,十六烷基溴化三甲胺的烷基链与聚乙烯吡咯烷酮长链由于范德华力作用,使得十六烷基溴化三甲胺均匀吸附在聚乙烯吡咯烷酮表面,并且由于十六烷基溴化三甲胺末端的N正离子具有很强的配位性,使得分散剂具有导电子和离子能力,进而有利于提高电池的电池性能。具体实施方式0015下面结合实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明,而非对该发明
13、的限定。0016需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考实施例来详细说明本申请。0017第一方面,本发明的实施例提供一种正极片,包括基体和涂覆在基体表面的活性材料层,活性材料层包括正极活性物质、粘结剂和分散剂,粘结剂包括水性粘结剂,分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮和十六烷基溴化三甲胺;其中,聚乙烯吡咯烷酮的空间位阻和静电效应使得活性材料的浆料能够稳定悬浮在水体系中,十六烷基溴化三甲胺末端的N正离子的较强的配位性,使得分散剂具有导电子和离子能力。0018可以理解的是,基体可以是铜箔或铝箔等;正极活性物质可以是层状金属氧化物,例如但不限于NaxMO2,其中M
14、为Fe,Mn,Ni或Co等;正极活性物质还可以是氟磷酸盐,例如但不限于是Na3(VOx)2(PO4)2F32x,0 x1,还可以是磷酸盐NaFePO4和Na3V2(PO4)3;粘结剂可以是任意一类水性粘结剂,例如但不限于是丁苯橡胶(SBR)类、聚丙烯酸(PAA)类或者海藻酸钠与丙烯腈多元共聚物LA133的混合物;在具体的实施例中,水性粘结剂可以是聚丙烯酸钠,羧甲基纤维素钠,丁苯橡胶,聚乙烯醇,聚丙烯酰胺和聚乙烯亚胺中的一种或多种。说明书2/12 页4CN 116504985 A40019在实际使用中,活性材料层还包括导电剂,导电剂可以是碳纳米管、炭黑、导电石墨和石墨烯中的一种或多种等。0020
15、还可以理解的是,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和十六烷基溴化三甲胺(CTAB)作为双分散剂体系,有利于进一步提高活性材料浆料的稳定性的同时,保证活性材料浆料具有良好的到电子和离子能力。具体地,聚乙烯吡咯烷酮作为一种水溶性高分子化合物,溶于水后可以与正极活性材料(例如层状金属氧化物)颗粒结合,由于聚乙烯吡咯烷酮的空间位阻和静电效应,能够使得正极活性材料颗粒稳定悬浮在水体系中,提高了活性材料浆料的固含量和稳定性,PVP的分子结构中的N原子和O原子提供的孤对电子有利于与活性物质中的金属原子配位形成配位键而吸附在活性物质颗粒表面,从而有利于保证活性浆料均匀涂覆在基体上;另外,由于PVP是不导电的高分子材料,
16、单独的PVP会严重阻碍极片的电子传导,从而导致储能设备性能下降,CTAB作为阳离子型小分子表面活性剂。引入CTAB和PVP作为双分散剂体系,CTAB末端的烷基链与PVP的长链由于与范德华力的作用,吸附在PVP表面,由于CTAB末端的N正离子具有很强的配位性,使得整个分散剂体系具有导电子和离子能力(可以通过储能设备的DCR测试出来),进而有利于极大地提高电池的电性能。0021本申请的实施例的正极片,解决了现有技术中正极水系浆料分散性差,稳定性不好,导致正极水系浆料易沉淀的问题。本申请的实施例通过使用PVP和CTAB的双分散剂体系,PVP溶于水后与活性材料的颗粒结合,由于PVP的空间位阻和静电效应
17、能够使得活性材料的颗粒稳定悬浮在水体系中,从而有利于提高活性材料浆料的固含量及稳定性,保证活性材料浆料分散均匀,能够均匀涂覆在基体上;CTAB的N正离子具有很强的配位性,使得分散剂具有导电子和离子能力,进而有利于提高电池的电池性能。0022作为可实现的方式,聚乙烯吡咯烷酮和十六烷基溴化三甲胺的质量比为(1:5)(5:1)。本实施方式中的PVP与CTAB的比例有利于保证CTAB吸附在PVP表面,进而使得活性材料浆料具有良好的分性,同时具有良好的导电子和离子能力。当CTAB的含量过多,PVP的含量过少,则会导致多余的CTAB无法吸附在PVP表面上,从而多余的CTAB游离在活性材料浆料中,降低活性材
18、料浆料的稳定性;当CTAB含量过少,PVP含量过多,无法有效改善活性材料浆料的导电性能。0023具体的,聚乙烯吡咯烷酮和十六烷基溴化三甲胺的质量比可以但不限于为1:1,1:2,1:3,1:4,1:5,2:1,2:3,2:5,3:1,3:2,3:4,3:5,4:5,5:1,5:2,5:3或5:4等。0024作为可实现的方式,聚乙烯吡咯烷酮在活性材料中的质量百分比为0.1%0.5%。具体的,聚乙烯吡咯烷酮在活性材料中的质量百分比可以但不限于为0.1%,0.2%,0.3%,0.4%或0.5%等。0025其中,聚乙烯吡咯烷酮在活性材料中的质量百分比指的是聚乙烯吡咯烷酮在活性材料浆料的固含量中的质量百分
19、比。0026本实施方式中的聚乙烯吡咯烷酮的质量百分比,有利于保证活性材料浆料均匀分散,同时保证活性材料具有良好的电池性能。当聚乙烯吡咯烷酮的质量百分比低于0.1%时,活性材料浆料的分散性较差;当聚乙烯吡咯烷酮的质量百分比高于0.5%时,导致整个活性材料中的正极活性物质的占比下降,同时活性材料的导电性变差,导致电池性能大幅下降。0027在优选的实施例中,聚乙烯吡咯烷酮的分子量范围为30万100万。具体地,聚乙烯吡咯烷酮的分子量可以但不限于是30万、40万、50万、60万、70万、80万、90万或100万。本申说明书3/12 页5CN 116504985 A5请公开的聚乙烯吡咯烷酮的分子量,制造方
20、便,且能够使得活性材料颗粒稳定悬浮在水体系中。当聚乙烯吡咯烷酮的分子量低于30万时,其空间位阻效应和粘结性比较差;当聚乙烯吡咯烷酮的分子量高于100万时,制造困难。0028在一些是实施例中,水性粘结剂包括聚丙烯酸(PAA)类水性粘结剂。本实施例中PAA类水性粘结剂能够有效增强粘结剂与正极活性物质颗粒的包覆的均匀性,明显提升浆料的稳定性和粘结强度,有效降低正极片膨胀,进而提高电池性能。0029在一些实施例中,正极活性物质选自层状金属氧化物材料或聚阴离子型材料;优选地,层状金属氧化物的通式为NaxMO2+y,其中M为Fe、Mn、Ni和Co中的一种或多种,0.5x1.0,0.1y0.1,示例地,层状
21、金属氧化物可为Na0.8Ni0.3Fe0.33Mn0.33O2、NaNi0.25Fe0.5Mn0.25O2、NaNi0.6Co0.05Mn0.35O2、NaNi0.5Mn0.5O2等。聚阴离子型材料包括磷酸盐,例如磷酸铁钠等。0030综上所述,本申请的实施例的正极片,其中活性材料的浆料为水系浆料,通过添加聚乙烯吡咯烷酮和十六烷基溴化三甲胺作为分散剂,有利于提高活性材料浆料的固含量及稳定性,保证活性材料浆料分散均匀,能够均匀涂覆在基体上,同时使得分散剂具有导电子和离子能力,进而有利于提高电池的电池性能;并且,PVP和CTAB的含量有利于保证CTAB吸附在PVP表面,进而使得活性材料浆料具有良好的
22、分散性,同时具有良好的导电子和离子能力。0031第二方面,本申请的实施例提供一种正极片的制备方法,具体包括如下步骤:将正极活性物质、导电剂、水性粘结剂、聚乙烯吡咯烷酮和十六烷基溴化三甲胺按照质量百分比为(96%98%):(01%):(1%2%):(0.1%0.5%):(0.1%0.5%)与溶剂去离子水进行如下合浆处理:S1、将正极活性物质和导电剂进行第一搅拌处理,得到第一混合物;该步骤有利于正极活性物质和导电剂分散均匀,从而均匀包裹在正极活性物质表面,保证正极活性物质的导电性。0032S2、在第一混合物中,加入水性粘结剂、聚乙烯吡咯烷酮和一半的去离子水进行第二搅拌处理得到第二混合物;搅拌处理可
23、在搅拌机中进行,先将水性粘结剂和聚乙烯吡咯烷酮加入一半的溶剂去离子水中,有利于形成均一稳定的粘结剂溶液体系,同时能够保证正极活性物质均匀分散在粘结剂溶液中,有利于后期对正极片的涂覆,保证正极活性物质均匀分散,且可靠的粘结在基体上;S3、在第二混合物中,加入十六烷基溴化三甲胺与另一半的去离子水进行第三搅拌处理得到活性材料浆料;需要说明的是,该步骤中去离子水的用量与步骤S2中去离子水的用量可根据实际需要进行调整,只要能够保证溶解分散剂即可。0033在该步骤中,CTAB与去离子水形成溶液,并且CTAB的烷基链能够与PVP长链由于范德华力的作用,使得CTAB吸附在PVP表面上,从而保证活性材料浆料均匀
24、分散的同时,增加活性材料浆料的导电能力,进而有利于提高电池性能。0034S4、将正极活性材料浆料涂布在铝箔上烘干,辊压、分切,制作得到正极片。0035作为可实现的方式,S1、在第一混合物中,加入水性粘结剂、聚乙烯吡咯烷酮和一说明书4/12 页6CN 116504985 A6半的去离子水进行第二搅拌处理得到第二混合物的过程包括:在第一混合物中,加入水性粘结剂、聚乙烯吡咯烷酮和一半的去离子水在公转速度1050r/min,搅拌10min30min,刮壁后在公转速度050r/min,自转速度100r/min500r/min,搅拌10min60min。0036具体地,公转速度可以但不限于为10r/min
25、、20r/min、30r/min、40r/min或50r/min等,搅拌时间可以但不限于为10min、20min或30min;刮壁后的公转速度可以但不限于为0、10r/min、20r/min、30r/min、40r/min或50r/min等,自转速度可以但不限于为100r/min、200r/min、300r/min、400r/min或500r/min等,搅拌时间可以但不限于为10min、20min、30min、40min、50min或60min。0037本实施方式中公开的搅拌方式和搅拌速度,有利于保证正极活性物质均匀分散且水性粘合剂能够均匀包裹在正极活性物质颗粒表面,同时不会破坏正极活性物质的
26、结构。0038作为可实现的方式,S2、在第二混合物中,加入十六烷基溴化三甲胺与另一半的去离子水进行第三搅拌处理得到正极活性材料浆料的过程包括:在第二混合物中,加入十六烷基溴化三甲胺与另一半的去离子水在公转速度050r/min,自转速度100r/min800r/min,搅拌10min30min,再将自转速度调到1000r/min2200r/min,搅拌1h3h。0039具体地,公转速度可以但不限于为0r/min、10r/min、20r/min、30r/min、40r/min或50r/min或等,自转速度可以但不限于为100r/min、200r/min、300r/min、400r/min、500r
27、/min、600r/min、700r/min或800r/min等,搅拌时间可以但不限于为10min、20min或30min;搅拌后再将自转速度调到例如但不限于1000r/min、1500r/min、2000r/min或2200r/min等,搅拌时间可以但不限于为1h、2h或3h等。0040本实施方式中,先进行低速搅拌,用于保证CTAB均匀分散,然后再进行高速搅拌,有利于CTAB均匀吸附在PVP表面,使得活性材料浆料均匀分散,同时避免活性材料浆料的固含量下降,保证活性材料浆料稳定均匀分散。0041在一些实施例中,第一搅拌处理的条件:公转速度050r/min,自转速度100r/min500r/mi
28、n,时间为10min30min。本实施例中,有利于导电剂均匀分散包裹在正极活性物质颗粒表面。其中,公转速度可以但不限于为0、10r/min、20r/min、30r/min、40r/min或50r/min等,自转速度可以但不限于为100r/min、200r/min、300r/min、400r/min或500r/min,搅拌时间可以但不限于为10min、20min或30min等。0042综上所述,本申请的实施例的正极片的制备方法,工艺步骤简单,制备方法成本低,适合工业化生产,得到的浆料稳定性与分散性优异,制得的储能设备的电化学性能好。0043第三方面,本发明提供一种储能设备,包括第一方面的正极片。
29、可以理解的是,该储能设备具备前面所述的正极片所具备的全部特征以及优点,在此不再赘述。总的来说,该正极片具有较高的能量密度和良好的循环性能。0044在具体的实施例中,储能设备可以是钠离子电池,包括正极片、负极片以及隔膜,正极片和负极片分别位于隔膜的两侧。其中,正极可以是磷酸铁钠材料,负极可以是石墨材料,组装成电芯后,在化成阶段进行激活,激活时抽负压,以便排除气体,最后通过容量、OCV等工序,制成成品电芯。0045第四方面,本发明提供一种用电设备,用电设备包括第三方面的储能设备,储能设说明书5/12 页7CN 116504985 A7备为用电设备供电。例如,用电设备可以是电动车辆等。由此,该用电设
30、备具备前面所述的正极片所具备的全部特征以及优点,在此不再赘述。0046下面通过具体实施例对本发明进行说明,需要说明的是,下面的具体实施例仅仅是用于说明的目的,而不以任何方式限制本发明的范围,另外,如无特殊说明,未具体记载条件或者步骤的方法均为常规方法,所采用的试剂和材料均可从商业途径获得。0047实施例114以及对比例13的锂离子的制备方法如下:正极片的制备将磷酸铁钠、碳纳米管和导电炭黑在公转速度25r/min,自转速度500r/min的分散条件下搅拌0.5h,得到第一混合物;在第一混合物中,加入PAA、PVP和一半的去离子水溶剂在公转速度25r/min下搅拌10min,刮壁后在公转速度25r
31、/min,自转速度500r/min的条件下搅拌1h,得到第二混合物;在第二混合物中,加入CTAB与另一半的去离子水在公转速度25r/min,自转速度800r/min下搅拌10min,再将自转速度调到2200r/min搅拌3h,得到活性材料浆料;将活性材料浆料涂布在铝箔上烘干,辊压、分切,制作得到正极片。0048储能设备的制备:以石墨作为负极材料,磷酸铁钠作为正极材料,及隔膜、电解液、等组装成电芯,在化成阶段进行激活,激活时抽负压,以便排除气体;最后通过容量,OCV等工序,制成成品电芯,并组装成钠离子储能设备。0049表1 实施例114以及对比例14中各物质的添加比例,单位:%说明书6/12 页
32、8CN 116504985 A80050对实施例114以及对比例14得到活性材料浆料进行固含量测试以及悬浮稳定性测试结果如下表2所示,其中,固含量测试方法如下:箔材重量:M1,箔材+浆料重量:M2,烘干后重量:M3,固含量等于(M3M1)/(M2M1)。0051悬浮稳定性测试方法,将制备得到的活性材料浆料放置12h,观察期间的固含量变化。0052表2 实施例114以及对比例14的活性材料浆料额固含量以及稳定性结果说明书7/12 页9CN 116504985 A9说明书8/12 页10CN 116504985 A10说明书9/12 页11CN 116504985 A110053根据表2所示:相比
33、于对比例14,实施例114的活性材料的浆料在相同出液粘度下,固含量均大于对比例14的活性材料的浆料,并且实施例114的浆料在12h的稳定性好,均未发生沉降;在放置12小时后,按照盛放浆料的容器的中部为界限,测量位于容器中部以下(下层)的浆料中的固含量,以用于表征浆料的沉降情况,从表2中可得出,在放置12h后实施例114下层固含量的变化量非常小,大约在0.2%,说明放置12小时后即使浆料沉降非常少,并且实施例2、4和5的固含量出现降低,说明未发生沉降,分散的更均匀了,进一步说明本申请的实施例中PVP和CTAB的存在有利于改善活性材料浆料的分散性,使其更稳定,不易发生沉降;其中,对比例4的浆料在1
34、2h发生沉降,出现严重的分层现象,且上层和下层的固含量差值在9%左右,是因为CTAB过量,导致浆料分散性差,不稳定;对比例2中上层和下层的固含量差值12%左右,对比例2中未添加PVP,发生沉降,对比例3中上层和下层的固含量差值30%左右,对比例3中未添加任何分散剂,发生沉降,进一步说明了本申请的实施例公开的PVP与CTAB的比例范围有利于浆料具有良好的稳定性。0054下面说明钠离子储能设备的性能测试过程以及测试结果:(1)电芯DCR(直流阻抗)将上述实施例中所得到的钠离子储能设备放置于25恒温箱中,以0.5C恒流放电至电压为2.5V,静置5min,然后以0.5C恒流充电至电压为3.65V,恒压
35、充电至电流为0.025C。静置5min,以0.1C恒流放电至2.5V,记录此时的放电容量为C1。以0.5C恒流充电至3.65V,恒压至电流为0.025C,静置5min,用0.1C恒流放电5小时,记录此时电压V1。接着,用1C恒流放电1s,记录此时电压V2。储能设备的50SOC的直流阻抗为:(V1V2)/C1。说明书10/12 页12CN 116504985 A120055(2)循环性能测试将储能设备以1C恒流充电至3.65V后恒压充电至截止电流为0.05C,静置30min,然后以1C恒功率放电至2.5V,记为一个充放电循环,按照上述条件进行1000圈循环;储能设备1000圈/3.65V循环后的
36、容量保持率()(第1000圈循环的放电容量/首圈放电容量)100。0056表3 实施例114和对比例14储能设备的测试结果0057根据表3所示的结果;实施例114的电芯内阻明显低于对比例14的电芯内阻,并且,实施例114的储能设备在1000圈测试后,容量保持率明显高于对比例14的储能设备,如此说明本申请的实施例分散剂体系,具有良好的稳定性和导电性,有效降低了储能设备内阻,改善了储能设备的循环稳定性。0058其中,对比例4的电芯内阻相比于实施例114的明显增大,对比例1的电芯内阻非常大,对比例2和3的储能设备内阻低于对比例4,但是上述的储能设备的循环稳定性均较差,主要是因为对比例4中CTAB过量
37、,虽然增强了导电性,但是导致浆料的分散性较差,不稳说明书11/12 页13CN 116504985 A13定,从而降低了储能设备的循环稳定性;对比例1中未添加CTAB,因此导电性非常差,导致电阻高;对比例2中未添加PVP,对比例3中未添加添加剂,同样导致浆料不稳定,分散性差,从而导致储能设备的循环稳定差。0059以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。说明书12/12 页14CN 116504985 A14
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