储能装置的制作方法

本发明涉及一种储能装置，特别涉及超级电容器和锂离子电池以及其中所用的电极。

背景技术：

1、锂电池用于许多产品，包括医疗装置、电动汽车、飞机以及诸如膝上型计算机、手机和相机的消费品。锂离子电池由于其高能量密度、高工作电压和低自放电而已经占领了二次电池市场，并不断在产品和发展中行业中发现新用途。

2、通常，锂离子电池(“lib”或“lib”)包含阳极、阴极和电解质材料，诸如包含锂盐的有机溶剂。更具体地，通过将阳极活性材料或阴极活性材料与粘结剂和溶剂混合以形成糊剂或浆料，然后将该糊剂或浆料涂布在集流器(诸如铝或铜)上并加以干燥以在集流器上形成膜，来形成阳极和阴极(统称为“电极”)。然后将阳极和阴极分层或卷绕，随后容纳入含有电解质材料的加压外壳中，它们共同形成锂离子电池。

3、粘结剂用来将活性材料以合适的涂层粘附至集流器。重要的是，粘结剂有利于维持活性材料与集流器的充分接触。此外，重要的是选择与电极活性材料机械相容的粘结剂，使得该粘结剂能够承受在电池的充电和放电期间电极活性材料的膨胀和收缩程度。粘结剂还必须足以承受电极装入电池外壳时的操作。

4、因此，已使用诸如纤维素粘结剂或交联聚合物粘结剂的粘结剂来提供良好的机械特性。然而，在传统电极中，所选择的粘结剂通常需要对环境不友好或有毒的溶剂来进行处理。

技术实现思路

1、本文公开了一种阳极，其包括：活性层，该活性层包括高纵横比碳元素的网络，该网络限定该网络内的空隙空间；多个电极活性材料颗粒，该多个电极活性材料颗粒设置在该网络内的空隙空间中，其中活性材料颗粒包含硅；以及聚合物添加剂，该聚合物添加剂为(i)选自聚酰胺族或(ii)改性聚酰胺或聚酰胺衍生物中的至少一者。

2、本文还公开了一种阴极，其包括：活性层，该活性层包括高纵横比碳元素的网络，该网络限定该网络内的空隙空间；多个电极活性材料颗粒，该多个电极活性材料颗粒设置在该网络内的空隙空间中；以及聚合物添加剂，该聚合物添加剂为(i)选自聚酰胺族或(ii)改性聚酰胺或聚酰胺衍生物中的至少一者。

技术特征：

1.一种阳极，其包括：

2.根据权利要求1所述的电极，其中所述电极活性材料颗粒中包含的所述硅呈sio的形式。

3.根据权利要求1所述的电极，其中所述电极活性材料中包含的所述硅为微硅。

4.根据权利要求1所述的电极，其中所述电极活性材料中包含的所述硅大于所述活性层按重量计的百分之五十。

5.根据权利要求1所述的电极，其中所述电极活性材料中包含的所述硅为所述活性层按重量计的至少百分之八十。

6.根据权利要求1所述的电极，其中：

7.根据权利要求1所述的电极，其中：

8.根据权利要求1所述的电极，其中所述高纵横比碳元素的网络包括：

9.根据权利要求8所述的电极，其中所述碳纳米管的第一集合包括多壁纳米管。

10.根据权利要求8所述的电极，其中所述碳纳米管的第二集合包括单壁纳米管。

11.一种阴极，其包括：

12.根据权利要求11所述的电极，其中高纵横比碳元素的网络包括：

13.根据权利要求12所述的电极，其中所述碳纳米管的第一集合包括多壁纳米管。

14.根据权利要求12所述的电极，其中所述碳纳米管的第二集合包括单壁纳米管。

15.根据权利要求12所述的电极，其中：

16.根据权利要求11所述的电极，其中所述高纵横比碳元素的网络包括多壁碳纳米管的集合。

17.根据权利要求16所述的电极，其中所述活性层包括按重量计0.2％至2％的多壁碳纳米管，或按重量计0.25％至1.5％的多壁碳纳米管。

18.根据权利要求16所述的电极，其中所述多壁碳纳米管为支化碳纳米管。

19.根据权利要求16所述的电极，其中所述活性层包括按重量计0.25％至1.5％的多壁碳纳米管。

20.根据权利要求16所述的电极，其中所述多壁碳纳米管为支化的、叉指的、缠结的，并且/或者共享公共的壁。

21.一种储能装置，其包括：

技术总结本文公开了一种阳极，其包括：活性层，所述活性层包括高纵横比碳元素的网络，所述网络限定所述网络内的空隙空间；多个电极活性材料颗粒，所述多个电极活性材料颗粒设置在所述网络内的所述空隙空间中，其中所述活性材料颗粒包含硅；以及聚合物添加剂，所述聚合物添加剂为(i)选自聚酰胺族或(ii)改性聚酰胺或聚酰胺衍生物中的至少一者。本文还公开了一种阴极，其包括：活性层，所述活性层包括高纵横比碳元素的网络，所述网络限定所述网络内的空隙空间；多个电极活性材料颗粒，所述多个电极活性材料颗粒设置在所述网络内的所述空隙空间中；以及聚合物添加剂，所述聚合物添加剂为(i)选自聚酰胺族或(ii)改性聚酰胺或聚酰胺衍生物中的至少一者。技术研发人员：闫瑾,怀亚特·安德烈,陈骥,杜婷,陈绪捷,曹万君,基泰·帕克,尼科洛·布兰比拉,苏希尔·卡拉巴图拉受保护的技术使用者：快帽系统公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4