【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料，具体涉及一种海藻酸钠的应用及锂离子电池电极片的制备方法。
技术介绍
1、近年来环境与能源问题日益严峻，发展电化学大规模储能是缓解当今能源时间空间分布不均问题的有效途径。锂离子电池一直以来被认为是一种高效、便捷的储能设备，而电极材料做为电池中重要组成部分，通常由活性物质和导电集流体构成。活性物质中会添加一些导电剂和粘接剂，与电极导电层粘合在一起，最后干燥辊压之后形成电池电极。
2、目前国内公开的电极生产工艺一般采用pvdf做为粘接剂，这使得调制活性物质浆料时必须采用n-甲基吡络烷酮等一类油性溶剂做为稀释剂。而pvdf材料由于自身较低的杨氏模量，使得粘接性能远不能满足电极材料的需求。此外，当负极使用到诸如硅氧材料等时，pvdf不能有效释放充放电过程中的体积膨胀效应产生的应力，极易引发材料性能衰减甚至失效，且有机系的粘接剂，具有毒性大、安全环保性差等缺点。
3、因此，选用合适的粘接剂替代pvdf，并开发一套与之相关的电极片制备工艺是目前亟需解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本申请提供一种海藻酸钠的应用及锂离子电池电极片的制备方法，旨在改善目前pvdf粘接剂在某些材料，特别是硅基负极领域不适用的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术公开了海藻酸钠作为水性粘接剂在制备锂离子电池电极片中的应用。
3、本专利技术还公开了一种锂离子电池电极片的制备方法，包括如下步骤：
4、步骤1、将电极活性材料、导电添加剂和粘
5、步骤2、将水和乙醇的混合溶剂加入步骤1所述粉体中，充分研磨成浆料后涂覆在铜箔上；
6、步骤3、将经过步骤2处理后的铜箔通过阶梯式烘干后辊压、裁剪成小圆片，即得锂离子电池电极片；
7、其中，所述粘接剂为海藻酸钠。
8、在本专利技术的较佳实施方式中，步骤1中，所述电极活性材料为直径为100nm的硅碳负极材料，所述导电添加剂为导电炭黑。
9、在本专利技术的较佳实施方式中，步骤1中，所述电极活性材料、导电添加剂和粘接剂的质量比为3:1:1。
10、在本专利技术的较佳实施方式中，步骤2中，所述混合溶剂中水与乙醇的体积比为7:1，所述粉体与所述混合溶剂的质量体积比为100:1.6(mg/ml)。
11、在本专利技术的较佳实施方式中，步骤2中，所述铜箔厚度为10μm，浆料涂覆在铜箔上的厚度为25μm。
12、在本专利技术的较佳实施方式中，步骤2中，在铜箔上涂覆所述浆料前，还包括对所述铜箔表面进行改性的步骤：在铜箔表面滴加润湿剂，排除表面空气，对其表面进行改性，利于电极材料的刮涂覆盖。
13、优选地，所述润湿剂为乙醇。
14、在本专利技术的较佳实施方式中，步骤3中，所述阶梯式烘干方法为：从室温升温至60℃，升温速率10℃/min，保持常压的条件下先干燥4h；后转移到真空干燥箱，以5℃/min的升温速率升至105℃，保温24h后以10℃/min降至室温。
15、在本专利技术的较佳实施方式中，步骤3中，辊压时施加的力为100n。
16、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
17、本专利技术选用杨氏模量较高的水性粘接剂海藻酸钠，并且提供一套与之配套的完整电极片制备工艺，该方法具有较好的安全性能以及成本优势。使用该方法制备出的电极片均匀、不开裂，并且表现出优异的循环稳定性。该工艺操作简单成本低，批次之间可重复性高，采用乙醇、水作为混合溶剂，具有绿色安全环保的特点，是一项环境友好的技术。
18、以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。
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1.海藻酸钠作为水性粘接剂在制备锂离子电池电极片中的应用。
2.一种锂离子电池电极片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的锂离子电池电极片的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述电极活性材料为直径为100nm的硅碳负极材料，所述导电添加剂为导电炭黑。
4.根据权利要求2所述的锂离子电池电极片的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述电极活性材料、导电添加剂和粘接剂的质量比为3:1:1。
5.根据权利要求2所述的锂离子电池电极片的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述混合溶剂中水与乙醇的体积比为7:1，所述粉体与所述混合溶剂的质量体积比为100:1.6(mg/mL)。
6.根据权利要求2所述的锂离子电池电极片的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述铜箔厚度为10μm，浆料涂覆在铜箔上的厚度为25μm。
7.根据权利要求2所述的锂离子电池电极片的制备方法，其特征在于，步骤2中，在铜箔上涂覆所述浆料前，还包括对所述铜箔表面进行改性的步骤：在铜箔表面滴加润湿剂，排除表面空气，对其表面进行改性，利于电极
8.根据权利要求7所述的锂离子电池电极片的制备方法，其特征在于，所述润湿剂为乙醇。
9.根据权利要求2所述的锂离子电池电极片的制备方法，其特征在于，步骤3中，所述阶梯式烘干方法为：从室温升温至60℃，升温速率10℃/min，保持常压的条件下先干燥4h；后转移到真空干燥箱，以5℃/min的升温速率升至105℃，保温24h后以10℃/min降至室温。
10.根据权利要求2所述的锂离子电池电极片的制备方法，其特征在于，步骤3中，辊压时施加的力为100N。
...【技术特征摘要】
1.海藻酸钠作为水性粘接剂在制备锂离子电池电极片中的应用。
2.一种锂离子电池电极片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的锂离子电池电极片的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述电极活性材料为直径为100nm的硅碳负极材料，所述导电添加剂为导电炭黑。
4.根据权利要求2所述的锂离子电池电极片的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述电极活性材料、导电添加剂和粘接剂的质量比为3:1:1。
5.根据权利要求2所述的锂离子电池电极片的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述混合溶剂中水与乙醇的体积比为7:1，所述粉体与所述混合溶剂的质量体积比为100:1.6(mg/ml)。
6.根据权利要求2所述的锂离子电池电极片的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述铜箔厚度为10μm，...
【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，刘葆山，刘静，赵丽萍，高濂，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：
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