一种非对称锂离子电容器的制备方法
阅读说明：本技术 一种非对称锂离子电容器的制备方法 (Preparation method of asymmetric lithium ion capacitor ) 是由 武建飞 徐庆君 于 2020-12-14 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种非对称锂离子电容器的制备方法,特别是包括正极粘结剂体系的选择。该锂离子电容器,包括电容器外壳,电容器外壳内的电解液,正极片、隔膜及负极片顺序叠合组装成的电芯。所述正极片包括涂布在正极集流体基体上的由正极活性材料、导电剂、粘结剂、蒸馏水为溶剂制得的混合浆料,所述负极片包括涂布在负极集流体基体上的由负极活性材料,导电剂,粘结剂,嵌入金属锂极流体、蒸馏水为溶剂制得的混合浆料。该方法制备的锂离子电容器工艺简单易于实现工业化生产。(The invention relates to a preparation method of an asymmetric lithium ion capacitor, in particular to selection of a positive electrode binder system. The lithium ion capacitor comprises a capacitor shell, electrolyte in the capacitor shell, and a battery cell assembled by sequentially overlapping a positive plate, a diaphragm and a negative plate. The positive plate comprises mixed slurry which is coated on a positive current collector substrate and prepared by taking a positive active material, a conductive agent, a binder and distilled water as solvents, and the negative plate comprises mixed slurry which is coated on a negative current collector substrate and prepared by taking a negative active material, a conductive agent, a binder, an embedded metal lithium electrode fluid and distilled water as solvents. The lithium ion capacitor prepared by the method has simple process and is easy to realize industrial production.)
技术领域
本发明属于锂离子电容器技术领域，具体涉及一种非对称锂离子电容器的制备方法，特别是包括正极粘结剂体系的选择。
背景技术
锂离子电容器内部系统主要由正极、负极、隔膜、电解液组成，其结合了电化学双电层和锂离子电池的储能机理。通常情况下，锂离子电容器负极采用预嵌锂的锂离子电池电极材料，通过发生可逆的氧化/还原反应进行储能；正极采用双电层电容器的电极材料，通过快速可逆的吸附/脱附反应进行储能。
其中锂离子电容器极片主要由活性物质、导电剂、粘结剂组成。通常粘结剂为非活性材料，且在电极中所占比例较少，然而粘结剂却是锂电池制备中不可或缺的重要组成物质，在维持电极结构完整，改善电极电化学性能方面具有重要作用
在现阶段大部分的锂离子电容器极片用到的粘结剂为PVDF, 必须使用NMP做溶剂对其进行溶解，NMP成为广泛应用于锂离子电池正负极浆料的溶剂。但该品对眼睛和皮肤有刺激性，应避免吸人其烟雾，尽管国内对NMP的毒性还未见详细规定，但欧洲已规定。另一方面，国内大大小小的锂离子电池生产厂家有数百家，每年NMP的用量达数万吨，价值达数亿元。无论从环保还是节约资源的角度，对制片过程中的NMP进行回收然后加以循环利用，都是具有重要意义的带来了相应的污染问题。
水性黏结剂有以下优点:材料成本便宜，无污染，无需对废气进行处理相对于NMP，水性黏结剂加热温度低，耗能低；水蒸气与空气混合无爆炸隐患，利于极片干燥过程的循环加热。当前，大部分生产企业的负极已使用了水性黏结剂体系，但正极还使用油性黏结剂体系，原因就在于水性黏结剂体系制作的电池稳定性差，循环性能不及油性体系制作的电池。但从已使用的水性黏结剂效果看，寻找更合适的黏结剂体系，研究电池材料与其更佳的配合性能，仍是目前的研究热点。