【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于電池，涉及一種多孔電極的制備方法、多孔電極及其應用。
技術介紹
1、為了滿足便攜式電子設備和電動汽車不斷增長的能源需求，開發具有高能量密度和具有快充能力的高性能電池(如鋰離子電池或鈉離子電池等)至關重要。現階段，從材料體系方面提升電池的能量密度，主要有三種途徑：(1)開發新型高比容量電池體系，例如鋰硫電池和鋰空氣電池，但新的高比容量體系仍面臨巨大的挑戰，需要很長一段時間的發展；(2)開發高電壓正極，比如高電壓鈷酸鋰、三元層狀正極、富鋰錳基正極等。高電壓正極可以大幅提升電池的能量密度，但是其循環穩定性差以及對電解液和粘結劑的極高要求限制了其發展；(3)設計厚電極架構(20～25mg/cm2雙面面密度)，即在不改變電池化學體系的情況下，增加電池單位體積內活性物質含量，從而增加電池系統的能量密度。相較于前兩種途徑，厚電極架構具有與各種電極材料兼容的優勢，因此通過厚電極架構設計來提升電池的能量密度受到了廣泛的關注。
2、然而，厚電極(電極層單面厚度≥100μm)中由于電荷傳輸路徑的延長，厚電極中的反應動力學不可避免地被延遲。特別是在較高的倍率下，緩慢的電荷傳輸成為限制電芯快充能力和能量密度提升的關鍵因素。厚電極設計需要電極中有更高的電子和離子傳輸速率，達到與薄電極相同的充電/放電倍率性能。因此，為了提高電解液浸潤性和鋰離子傳輸速率，低迂曲度孔隙設計是厚電極設計的關鍵原則。
3、目前，降低迂曲度，提高電解液浸潤性與鋰離子傳輸速率的厚電極的制備方法如下：(1)外磁場制備低迂曲度電極，billaud等在石
4、因此，如何實現降級厚電極結構中的孔徑結構的迂曲度，且適用于實際的電極結構的生產加工，是目前所急需解決的問題。
技術實現思路
1、針對現有技術存在的不足，本專利技術的目的在于提供一種多孔電極的制備方法、多孔電極及其應用。本專利技術提供的制備方法，真正意義上實現了低迂曲度孔隙結構的電極的制備，從而實現了低迂曲度電極的電池的連續批量制備，具有可操作性與高效性，解決了目前厚電極因為離子傳輸限制導致的容量與倍率及循環性能較差的問題。
2、為達到此專利技術目的，本專利技術采用以下技術方案：
3、第一方面，本專利技術提供一種多孔電極的制備方法，所述制備方法包括以下步驟：
4、將電極集流體的至少一面進行第一刻蝕，得到具有孔洞的電極集流體；
5、將電極集流體中的孔洞進行填孔劑的填平處理，將填平處理后的電極集流體中不含有填孔劑的區域進行第二刻蝕，使得電極集流體具有表面填孔劑凸起，得到待使用電極集流體；
6、將所述待使用電極集流體表面進行電極漿料涂覆，得到待處理電極；
7、將待處理電極去除填孔劑，得到所述多孔電極。
8、本專利技術提供的制備方法，通過第一刻蝕、填平處理和第二刻蝕的協同配合，第一刻蝕后得到了沿電極集流體厚度方向的非貫通結構的孔洞結構，經過填孔劑的孔洞填平處理后，再將電極集流體中未含有填孔劑的區域進行第二刻蝕，得到了延展性與抗壓性強的填孔劑凸起，即使經過電極漿料涂覆以及后續電極制備處理過程，也不會坍塌，去除填孔劑后，保留下了具有低迂曲度的孔洞結構，在真正意義上實現了低迂曲度多孔電極的制備，具有可操作性與、高效性，還可實現批量化生產，解決了厚電極因為離子傳輸限制導致的容量與倍率及循環性能的問題；且制備方法適用于實際的電池生產工藝，電極的形狀、尺寸可控。
9、以下作為本專利技術優選的技術方案，但不作為對本專利技術提供的技術方案的限制，通過以下優選的技術方案，可以更好的達到和實現本專利技術的技術目的和有益效果。
10、優選地，進行所述第二刻蝕，使得電極集流體具有表面填孔劑凸起后，將該表面進行反向填平處理，得到待使用電極集流體。
11、本專利技術將具有表面填孔劑凸起的電極集流體的表面進行反向填平處理后，可以避免對電極集流體進行收卷和再加工的工序時將填孔劑凸起被破壞。
12、優選地，將進行反向填平處理的待使用電極集流體先進行清底處理，露出填孔劑凸起，再進行電極漿料涂覆，得到待處理電極。
13、本專利技術中，清底處理用于去除反向填平時除填孔劑凸起外的填平面的物質，從而再次露出填孔劑凸起，用于后續多孔電極結構的制備。
14、優選地，所述電極集流體的雙側表面均具有表面填孔劑凸起時，所述制備方法包括：
15、先對電極集流體的雙側表面分別進行第一刻蝕和填平處理，然后將其中一側的表面進行第二刻蝕，得到具有一側表面填孔劑凸起的電極集流體，再將該側表面進行反向填平處理，得到具有一側反向填平面的電極集流體；
16、然后將所述電極集流體的另一側表面繼續進行第二刻蝕，得到另一側表面填孔劑凸起，再進行該側表面的反向填平處理，得到具有雙面具有反向填平面的電極集流體；
17、將雙面具有反向填平面的電極集流體作為待使用電極集流體，先進行一側表面的清底處理以及電極漿料涂布，然后進行另一側表面的清底處理，進行另一側表面的電極漿料涂布，得到待處理電極；
18、將待處理電極去除填孔劑，得到所述多孔電極。
19、本專利技術提供的多孔電極為雙面涂覆結構時，先進行其中一側表面的填孔劑凸起的制備，且進行該側表面的反向填平處理后，避免了對另一側進行處理時，原有的一側表面的填孔劑凸起被破壞；進一步地，電極漿料涂覆過程，也分步進行，保證了清底后的表面的填孔劑凸起紋路不被破壞；從而使得電極集流體的雙側表面均得到了具有低迂曲度孔隙結構的電極層，更有利于多孔電極性能的發揮。
20、優選地，對所述電極集流體任意一側表面進行第一刻蝕的方法包括：...
【技術保護點】
1.一種多孔電極的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，進行所述第二刻蝕，使得電極集流體具有表面填孔劑凸起后，將該表面進行反向填平處理，得到待使用電極集流體；
3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，對所述電極集流體任意一側表面進行第一刻蝕的方法包括：
4.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述填孔劑的軟化點為95℃～100℃；
5.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，對所述電極集流體任意一側進行第二刻蝕處理后，所述填孔劑凸起的高度為0.1mm～0.2mm。
6.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，對所述電極集流體任意一側進行反向填平處理的方法包括：
7.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，對所述電極集流體任意一側進行電極漿料涂覆后，均進行烘烤處理，得到所述待處理電極；
8.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述去除填孔劑的方法包括：
9.一種多孔電極，其特征在于，所述
10.一種電池，其特征在于，所述電池包括如權利要求9所述的多孔電極。
...【技術特征摘要】
1.一種多孔電極的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，進行所述第二刻蝕，使得電極集流體具有表面填孔劑凸起后，將該表面進行反向填平處理，得到待使用電極集流體；
3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，對所述電極集流體任意一側表面進行第一刻蝕的方法包括：
4.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述填孔劑的軟化點為95℃～100℃；
5.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，對所述電極集流體任意一側進行第二刻蝕處理后，所述填孔劑凸...
【專利技術屬性】
技術研發人員：彭卓，楊天，陳昶，陳鶯，鐘志良，安富強，
申請(專利權)人：福建龍凈儲能電池有限公司，
類型：發明
國別省市：
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