【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电池，涉及一种多孔电极的制备方法、多孔电极及其应用。
技术介绍
1、为了满足便携式电子设备和电动汽车不断增长的能源需求，开发具有高能量密度和具有快充能力的高性能电池(如锂离子电池或钠离子电池等)至关重要。现阶段，从材料体系方面提升电池的能量密度，主要有三种途径：(1)开发新型高比容量电池体系，例如锂硫电池和锂空气电池，但新的高比容量体系仍面临巨大的挑战，需要很长一段时间的发展；(2)开发高电压正极，比如高电压钴酸锂、三元层状正极、富锂锰基正极等。高电压正极可以大幅提升电池的能量密度，但是其循环稳定性差以及对电解液和粘结剂的极高要求限制了其发展；(3)设计厚电极架构(20～25mg/cm2双面面密度)，即在不改变电池化学体系的情况下，增加电池单位体积内活性物质含量，从而增加电池系统的能量密度。相较于前两种途径，厚电极架构具有与各种电极材料兼容的优势，因此通过厚电极架构设计来提升电池的能量密度受到了广泛的关注。
2、然而，厚电极(电极层单面厚度≥100μm)中由于电荷传输路径的延长，厚电极中的反应动力学不可避免地被延迟。特别是在较高的倍率下，缓慢的电荷传输成为限制电芯快充能力和能量密度提升的关键因素。厚电极设计需要电极中有更高的电子和离子传输速率，达到与薄电极相同的充电/放电倍率性能。因此，为了提高电解液浸润性和锂离子传输速率，低迂曲度孔隙设计是厚电极设计的关键原则。
3、目前，降低迂曲度，提高电解液浸润性与锂离子传输速率的厚电极的制备方法如下：(1)外磁场制备低迂曲度电极，billaud等在石
4、因此，如何实现降级厚电极结构中的孔径结构的迂曲度，且适用于实际的电极结构的生产加工，是目前所急需解决的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种多孔电极的制备方法、多孔电极及其应用。本专利技术提供的制备方法，真正意义上实现了低迂曲度孔隙结构的电极的制备，从而实现了低迂曲度电极的电池的连续批量制备，具有可操作性与高效性，解决了目前厚电极因为离子传输限制导致的容量与倍率及循环性能较差的问题。
2、为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种多孔电极的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
4、将电极集流体的至少一面进行第一刻蚀，得到具有孔洞的电极集流体；
5、将电极集流体中的孔洞进行填孔剂的填平处理，将填平处理后的电极集流体中不含有填孔剂的区域进行第二刻蚀，使得电极集流体具有表面填孔剂凸起，得到待使用电极集流体；
6、将所述待使用电极集流体表面进行电极浆料涂覆，得到待处理电极；
7、将待处理电极去除填孔剂，得到所述多孔电极。
8、本专利技术提供的制备方法，通过第一刻蚀、填平处理和第二刻蚀的协同配合，第一刻蚀后得到了沿电极集流体厚度方向的非贯通结构的孔洞结构，经过填孔剂的孔洞填平处理后，再将电极集流体中未含有填孔剂的区域进行第二刻蚀，得到了延展性与抗压性强的填孔剂凸起，即使经过电极浆料涂覆以及后续电极制备处理过程，也不会坍塌，去除填孔剂后，保留下了具有低迂曲度的孔洞结构，在真正意义上实现了低迂曲度多孔电极的制备，具有可操作性与、高效性，还可实现批量化生产，解决了厚电极因为离子传输限制导致的容量与倍率及循环性能的问题；且制备方法适用于实际的电池生产工艺，电极的形状、尺寸可控。
9、以下作为本专利技术优选的技术方案，但不作为对本专利技术提供的技术方案的限制，通过以下优选的技术方案，可以更好的达到和实现本专利技术的技术目的和有益效果。
10、优选地，进行所述第二刻蚀，使得电极集流体具有表面填孔剂凸起后，将该表面进行反向填平处理，得到待使用电极集流体。
11、本专利技术将具有表面填孔剂凸起的电极集流体的表面进行反向填平处理后，可以避免对电极集流体进行收卷和再加工的工序时将填孔剂凸起被破坏。
12、优选地，将进行反向填平处理的待使用电极集流体先进行清底处理，露出填孔剂凸起，再进行电极浆料涂覆，得到待处理电极。
13、本专利技术中，清底处理用于去除反向填平时除填孔剂凸起外的填平面的物质，从而再次露出填孔剂凸起，用于后续多孔电极结构的制备。
14、优选地，所述电极集流体的双侧表面均具有表面填孔剂凸起时，所述制备方法包括：
15、先对电极集流体的双侧表面分别进行第一刻蚀和填平处理，然后将其中一侧的表面进行第二刻蚀，得到具有一侧表面填孔剂凸起的电极集流体，再将该侧表面进行反向填平处理，得到具有一侧反向填平面的电极集流体；
16、然后将所述电极集流体的另一侧表面继续进行第二刻蚀，得到另一侧表面填孔剂凸起，再进行该侧表面的反向填平处理，得到具有双面具有反向填平面的电极集流体；
17、将双面具有反向填平面的电极集流体作为待使用电极集流体，先进行一侧表面的清底处理以及电极浆料涂布，然后进行另一侧表面的清底处理，进行另一侧表面的电极浆料涂布，得到待处理电极；
18、将待处理电极去除填孔剂，得到所述多孔电极。
19、本专利技术提供的多孔电极为双面涂覆结构时，先进行其中一侧表面的填孔剂凸起的制备，且进行该侧表面的反向填平处理后，避免了对另一侧进行处理时，原有的一侧表面的填孔剂凸起被破坏；进一步地，电极浆料涂覆过程，也分步进行，保证了清底后的表面的填孔剂凸起纹路不被破坏；从而使得电极集流体的双侧表面均得到了具有低迂曲度孔隙结构的电极层，更有利于多孔电极性能的发挥。
20、优选地，对所述电极集流体任意一侧表面进行第一刻蚀的方法包括：...
【技术保护点】
1.一种多孔电极的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，进行所述第二刻蚀，使得电极集流体具有表面填孔剂凸起后，将该表面进行反向填平处理，得到待使用电极集流体；
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，对所述电极集流体任意一侧表面进行第一刻蚀的方法包括：
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述填孔剂的软化点为95℃～100℃；
5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，对所述电极集流体任意一侧进行第二刻蚀处理后，所述填孔剂凸起的高度为0.1mm～0.2mm。
6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，对所述电极集流体任意一侧进行反向填平处理的方法包括：
7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，对所述电极集流体任意一侧进行电极浆料涂覆后，均进行烘烤处理，得到所述待处理电极；
8.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述去除填孔剂的方法包括：
9.一种多孔电极，其特征在于，所述
10.一种电池，其特征在于，所述电池包括如权利要求9所述的多孔电极。
...【技术特征摘要】
1.一种多孔电极的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，进行所述第二刻蚀，使得电极集流体具有表面填孔剂凸起后，将该表面进行反向填平处理，得到待使用电极集流体；
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，对所述电极集流体任意一侧表面进行第一刻蚀的方法包括：
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述填孔剂的软化点为95℃～100℃；
5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，对所述电极集流体任意一侧进行第二刻蚀处理后，所述填孔剂凸...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭卓，杨天，陈昶，陈莺，钟志良，安富强，
申请(专利权)人：福建龙净储能电池有限公司，
类型：发明
国别省市：
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