CN114975868A - 双离子电池正极、制备方法及包含其的双离子电池 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双离子电池正极、制备方法及包含其的双离子电池，以解决双离子电池正极的制造成本较高、电化学性能较差的问题。所述双离子电池正极，包括正极活性材料，所述正极活性材料包括中间相沥青基碳材料。本发明的双离子电池正极活性材料选用量产工艺成熟的中间相沥青基碳材料，具有制备生产工艺简单、涉及设备常规化、成本低的特点，可实现双离子电池正极较低的制造成本；材料不含过渡金属元素，对环境危害小，原材料成本低；所述双离子电池能量密度较高、循环性能较好，丰富了双离子电池正极材料的选择。
Description
技术领域
本发明涉及化学电源技术领域，更具体地，涉及一种双离子电池正极、制备方法及包含其的双离子电池。
背景技术
二次电池也称为可充电电池，是一种可重复充放电、使用多次的电池。目前，主要的二次电池技术中以锂离子电池应用最为广泛。商用的锂离子电池是以过渡金属氧化物或聚阴离子型金属氧化物为正极活性材料，以石墨为负极活性材料，酯类电解液或聚合物凝胶为电解液。正极活性材料中包含过渡金属元素，一方面使得材料成本增加，另一方面也使得电池废弃后对环境的潜在危害增大。
当前业内正在积极研发环境友好、能量密度高的新型二次电池技术。其中双离子电池尤其值得关注。这类电池充电时，电解液中的阴离子嵌入正极石墨材料中，阳离子则嵌入负极材料中或者与负极材料合金化；放电时，阴离子从正极材料脱出，阳离子从负极材料脱出。目前，双离子电池的开发重点之一在于获得电化学性能更好、能量密度更高、成本更低的双离子电池用正极材料。公开号为JPWO2020110230A1的日本发明专利公开了一种双离子电池，所述双离子电池正极包含石墨类层状材料，负极包含金属氧化物。该双离子电池具有出色的高温耐久性。公开号为CN107634225A的中国发明专利公开了一种双离子电池，所述双离子电池包含硬碳正极材料、混合碳负极材料。该双离子电池的硬碳正极材料采用生物质原料热处理制得，具有高的放电比容量及好的长期循环稳定性能。然而，生物质原料制备硬碳存在副产物较多，制备设备需频繁维护的问题。公开号为CN 113224294 A的中国发明专利公开了一种双离子电池正极配方及应用，能够使双离子电池正极的单面面密度由现有技术的9mg/cm2提升到15-30mg/cm2；单只电池设计容量提升53％；同时解决高面密度石墨正极涂敷过程中卷边、裂纹、断带等问题。
中间相沥青具有来源广、成本低、碳化程度高、易于加工等特点，常被用来制备泡沫碳、多孔碳、碳纤维等高级碳材料。然而，中间相沥青基碳材料较少被用于二次电池的活性材料。公开号为CN 101931071 A的中国发明专利公开了一种锂离子电池正极，包含碳纤维和涂覆该碳纤维的石墨颗粒，所述碳纤维为中间相沥青石墨物形成的石墨化碳纤维。然而，中间相沥青基碳材料尚未作为双离子电池的正极被应用。
因此，开发一种包含中间相沥青基碳材料正极、成本低、电化学性能较好的双离子电池是一个亟待解决的技术问题。
发明内容
由于现有技术存在上述缺陷，本发明提供了一种双离子电池正极、制备方法及包含其的双离子电池，以解决如何降低双离子电池正极的制造成本并提升其电化学性能的问题。
为实现上述目的，一方面，本发明提供一种双离子电池正极，包括正极活性材料，其特征在于：所述正极活性材料包括中间相沥青基碳材料；所述中间相沥青基碳材料是以中间相沥青为前驱体制得的碳质材料。
优选地，所述中间相沥青包括石油沥青，煤沥青，纯芳烃和木质素中的一种或几种。
优选地，所述中间相沥青基碳材料的形貌包括颗粒、布、纤维、泡沫中的一种或几种。
优选地，所述正极活性材料为纯相的中间相沥青基碳材料。
优选地，所述正极活性材料为中间相沥青基碳材料作为一种组分的复合物。
优选地，所述复合物的另一组分为除中间相沥青基碳材料以外的可用作双离子电池正极的活性材料。
优选地，所述可用作双离子电池正极的活性材料包括可脱嵌电池电解液中阴离子的石墨、具有氧化还原活性的有机化合物或高分子材料、金属有机框架材料、p-型有机自由基化合物、嵌氮介孔硬碳和晕苯中的一种或几种。
优选地，所述复合物的另一组分为单独不可充当双离子电池正极的活性材料，但与中间相沥青基碳材料复合后可脱嵌电池电解液中阴离子的材料。
本发明提供的双离子电池正极活性材料选用量产工艺成熟的中间相沥青基碳材料，具有制备生产工艺简单、成本低的特点，可实现双离子电池正极较低的材料成本。
另一方面，本发明提供一种上述双离子电池复合正极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S11、中间相沥青热处理制得中间相沥青基碳材料；
S12、所述中间相沥青基碳材料与所述复合物的另一组分机械混合得到所述正极活性材料；
S13、在一定比例的所述正极活性材料、导电剂、粘结剂中加入适量的溶剂，搅拌均匀后得到混合浆料；将所述混合浆料涂覆于铝箔上，真空干燥后，制得所述双离子电池正极；
或包括以下步骤：
S21、所述中间相沥青与所述复合物的另一组分的前驱体混合后热处理，得到所述正极活性材料；
S22、在一定比例的所述正极活性材料、导电剂、粘结剂中加入适量的溶剂，搅拌均匀后得到混合浆料；将所述混合浆料涂覆于铝箔上，真空干燥后，制得所述双离子电池正极；
或包括以下步骤：
S31、中间相沥青热处理制得自支撑的中间相沥青基碳材料；将一定比例的所述复合物的另一组分、导电剂、粘结剂中加入适量的溶剂，搅拌均匀后得到混合浆料；
S32、将所述混合浆料涂覆在所述自支撑的中间相沥青基碳材料上，真空干燥后，制得所述双离子电池正极；
或包括以下步骤：
S41、中间相沥青热处理制得中间相沥青基碳材料；
S42、将所述中间相沥青基碳材料与所述复合物的另一组分在溶剂中混合，真空抽滤制得自支撑的所述双离子电池正极；
或包括以下步骤：
S51、将耐沥青热处理温度的所述复合物的另一组分均匀分散在中间相沥青中，过滤多余的所述中间相沥青得到沉淀；
S52、将所述沉淀进行热处理，制得所述双离子电池正极。
本发明提供的双离子电池正极制备方法步骤少、涉及设备常规化，因此具有较低的制备成本。
再一方面，本发明提供一种双离子电池，其特征在于，包括上述双离子电池正极。所述双离子电池还包含电池负极、电解液、隔膜、电池正极以及用于封装的电池壳体结构。
优选地，所述双离子电池的迁移阳离子为锂离子、钠离子、钾离子、锌离子、钙离子或铝离子。
最后一方面，本发明提供一种用电设备，其特征在于，包括权利要求14中所述的双离子电池。用电设备可以为电子装置、电动工具、电动车辆或电力储存系统。其中，电子装置是使用双离子电池作为操作的电源执行各种功能的电子装置；电动工具是使用双离子电池作为驱动电源来移动部件的电动工具；电动车辆是依靠双离子电池作为驱动电源运行的电动车辆，并且可以是除了双离子电池之外还装备有其他驱动源的汽车；电力储存系统是使用双离子电池作为电力储存源的电力储存系统。
与现有技术相比，上述发明具有如下优点或者有益效果：
(1)中间相沥青基碳正极材料成本低、制备方法步骤少、涉及设备常规化，具有较低的制造成本；
(2)材料不含过渡金属元素，对环境危害小，原材料成本低；
(3)选用量产工艺成熟的中间相沥青基碳材料，便于推动双离子电池正极材料的低成本的商业化进程；
(4)采用中间相沥青基碳正极材料的双离子电池能量密度较高、循环性能较好，丰富了双离子电池正极材料的选择。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。
图1为本发明的对比例1的正极材料的X射线衍射图；
图2为本发明的对比例的首周充放电曲线；
图3为本发明的实施例1的正极材料的X射线衍射图；
图4为本发明的实施例1的首周充放电曲线；
图5为本发明的实施例1的电池循环性能曲线；
图6为本发明的实施例1的电池倍率性能曲线。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明中的结构作进一步的说明，但是不作为本发明的限定。
对比例1
一种双离子电池，其制备过程如下：
直接以聚丙烯腈基碳纤维编织布为正极，锂片为负极片，LiPF6/EC:DEC(体积分数为1:1)为电解液，玻璃微纤维膜为隔膜，在氩气气氛的手套箱中，将所述正极、隔膜、负极依次紧密堆叠，滴加电解液使隔膜完全浸润，然后将所述堆叠部分封装入外壳，制备得到双离子电池。图1示出了聚丙烯腈碳纤维的X射线衍射图，图中25.3°的宽化衍射峰对应聚丙烯腈基碳纤维较低的石墨化程度。图2示出了本实施例的双离子电池在0.1C倍率(1C＝80mAh/g)下的首周充放电曲线。聚丙烯腈基碳纤维正极首周循环的可逆比容量仅为0.4mAh/g，几乎没有电化学活性。
对比例2
一种双离子电池，制备过程与对比例1类似。与对比例1不同的是，聚丙烯腈基碳纤维电极的制备过程如下：将0.8g的聚丙烯腈基碳纤维、0.1g的导电碳黑(super p)和0.1g的聚偏二氟乙烯(PVDF)，加入适量的NMP，搅拌均匀后得到混合浆料。将混合浆料涂覆于铝箔上，在120℃下真空干燥12h，制得聚丙烯腈基碳纤维电极，裁剪成合适的尺寸组装双离子电池。本实施例的聚丙烯腈基碳纤维正极同样几乎没有电化学活性。
实施例1
一种双离子电池正极，包括正极活性材料，所述正极活性材料为中间相沥青基碳纤维；所述中间相沥青基碳纤维是以中间相沥青为前驱体热处理制得的碳质材料。所述中间相沥青包括石油沥青，煤沥青，纯芳烃和木质素中的一种或几种。
组装与对比例1类似的双离子电池，与对比例1不同的是，以中间相沥青基碳纤维编织布作为电池正极。图3示出了所述中间相沥青基碳纤维编织布的X射线衍射图。可以看到，图中26.5°的衍射峰对应纯石墨相的(002)晶面。图4示出了本实施例的双离子电池在0.1C倍率(1C＝80mAh/g)下的首周充放电曲线。本实施例的双离子电池首周循环的可逆比容量为49.4mAh/g。图5示出了本实施例的双离子电池在0.1C倍率下进行充放电循环的循环性能曲线。所述电池首周库伦效率较低，但从第二周开始库伦效率逐渐提高，10次循环后库伦效率达到94％以上，50次循环后能保持38mAh/g以上的比容量。图6示出了本实施例的双离子电池的倍率性能曲线。所述电池能在2C的高倍率下稳定充放电，0.5C的常规倍率下可逆容量达到29mAh/g；从2C倍率振荡至0.1C倍率，可逆容量能得到有效恢复。
实施例2
一种双离子电池，制备过程与对比例2类似，与对比例2不同的是，所述电池正极的制备过程如下：将0.8g的中间相沥青基碳微球、0.1g的导电碳黑(super p)和0.1g的聚偏二氟乙烯(PVDF)，加入适量的NMP，搅拌均匀后得到混合浆料。将混合浆料涂覆于铝箔上，在120℃下真空干燥12h，制得中间相沥青基碳微球电极。与实施例1类似，以中间相沥青基碳微球正极作为电池正极的双离子电池在0.1C倍率(1C＝80mAh/g)下具有约40mAh/g的首周可逆容量。
实施例3
一种双离子电池，制备过程与实施例1类似，与实施例1不同的是，所述电池正极为自支撑中间相沥青基碳泡沫。
实施例4
一种双离子电池，制备过程与实施例1类似，与实施例1不同的是，所述电池正极为自支撑中间相沥青基碳无纺布。
实施例5
一种双离子电池，制备过程与实施例1类似，与实施例1不同的是，所述正极活性材料为中间相沥青基碳微球与天然石墨的复合物。
所述复合正极的制备过程：称取0.4g的中间相沥青基碳微球、0.4g的天然石墨、0.1g的super p和0.1g的PVDF，加入适量的NMP，搅拌均匀后得到混合浆料。将混合浆料涂覆于铝箔上，在120℃下真空干燥12h，制得中间相沥青基碳/天然石墨复合正极。
实施例6
一种双离子电池，制备过程与实施例5类似，与实施例5不同的是，所述正极活性材料为中间相沥青基碳微球与嵌氮介孔硬碳的复合物。
所述复合正极的制备过程：称取0.4g的中间相沥青基碳微球、0.4g的嵌氮介孔硬碳、0.1g的super p和0.1g的PVDF，加入适量的NMP，搅拌均匀后得到混合浆料。将混合浆料涂覆于铝箔上，在120℃下真空干燥12h，制得中间相沥青基碳/嵌氮介孔硬碳复合正极。
实施例7
一种双离子电池，制备过程与实施例5类似，与实施例5不同的是，所述正极活性材料为中间相沥青基碳微球与金属有机框架材料的复合物。
所述复合正极的制备过程：称取0.4g的中间相沥青基碳微球、0.4g的金属有机框架材料、0.1g的super p和0.1g的PVDF，加入适量的NMP，搅拌均匀后得到混合浆料。将混合浆料涂覆于铝箔上，在120℃下真空干燥12h，制得中间相沥青基碳/金属有机框架材料复合正极。
实施例8
一种双离子电池，制备过程与实施例5类似，与实施例5不同的是，所述正极活性材料为中间相沥青基碳微球与晕苯的复合物。
所述复合正极的制备过程：称取0.4g的中间相沥青基碳微球、0.4g的晕苯、0.1g的super p和0.1g的PVDF，加入适量的NMP，搅拌均匀后得到混合浆料。将混合浆料涂覆于铝箔上，在120℃下真空干燥12h，制得中间相沥青基碳/晕苯复合正极。
实施例9
一种双离子电池，制备过程与实施例5类似，与实施例5不同的是，所述正极活性材料为中间相沥青基碳微球与p-型有机自由基化合物的复合物。
所述复合正极的制备过程：称取0.4g的中间相沥青基碳微球、0.4g的p-型有机自由基化合物、0.1g的super p和0.1g的PVDF，加入适量的NMP，搅拌均匀后得到混合浆料。将混合浆料涂覆于铝箔上，在120℃下真空干燥12h，制得中间相沥青基碳/晕苯复合正极。
实施例10
一种双离子电池，制备过程与实施例5类似，与实施例5不同的是，所述正极活性材料为中间相沥青基碳微球与具有氧化还原活性的高分子材料的复合物。
所述复合正极的制备过程：称取0.4g的中间相沥青基碳微球、0.4g的具有氧化还原活性的高分子材料、0.1g的super p和0.1g的PVDF，加入适量的NMP，搅拌均匀后得到混合浆料。将混合浆料涂覆于铝箔上，在120℃下真空干燥12h，制得中间相沥青基碳/具有氧化还原活性的高分子材料复合正极。
实施例11
一种双离子电池，制备过程与实施例1类似，与实施例1不同的是，所述正极活性材料为丙烯腈/中间相沥青复合基衍生碳材料。
所述复合正极材料的制备过程：将聚丙烯腈与沥青共混，经过熔化，碳化，石墨化处理后制得不同物理形态(微球、无纺布、碳纤维等)的聚丙烯腈/中间相沥青复合基衍生碳材料。采用所述复合正极材料和实施例1中的方法制备所述电池正极。
实施例12
一种双离子电池，制备过程与实施例11类似，与实施例11不同的是，所述正极活性材料为复合中间相沥青基碳材料。
所述复合正极材料的制备过程：将不同种的中间相沥青共混，经过熔化，碳化，石墨化处理后制得不同物理形态(微球、无纺布、碳纤维等)的复合中间相沥青基碳材料。所述中间相沥青包括石油沥青，煤沥青，纯芳烃和木质素中的两种或两种以上。
实施例13
一种双离子电池，制备过程与实施例1类似，与实施例1不同的是，所述正极活性材料为中间相沥青基碳与金属有机框架微球的复合物。
所述复合正极的制备过程：称取0.8g的金属有机框架微球、0.1g的super p和0.1g的PVDF，加入适量的NMP，搅拌均匀后，将混合浆料涂覆于中间相沥青基碳无纺布上，在120℃下真空干燥12h，制得中间相沥青基碳无纺布支撑金属有机框架复合正极。
实施例14
一种双离子电池，制备过程与实施例13类似，与实施例13不同的是，所述正极活性材料为中间相沥青基碳与具有氧化还原活性的高分子材料的复合物。
所述复合正极的制备过程：称取0.8g的具有氧化还原活性的高分子材料、0.1g的super p和0.1g的PVDF，加入适量的NMP，搅拌均匀后，将混合浆料涂覆于中间相沥青基碳无纺布上，在120℃下真空干燥12h，制得中间相沥青基碳无纺布支撑具有氧化还原活性的高分子材料复合正极。
实施例15
一种双离子电池，制备过程与实施例13类似，与实施例13不同的是，所述正极活性材料为中间相沥青基碳与晕苯的复合物。所述正极为中间相沥青基碳无纺布支撑晕苯复合正极。
实施例16
一种双离子电池，制备过程与实施例13类似，与实施例13不同的是，所述正极活性材料为中间相沥青基碳与p-型有机自由基化合物的复合物。所述正极为中间相沥青基碳无纺布支撑p-型有机自由基化合物复合正极。
实施例17
一种双离子电池，制备过程与实施例13类似，与实施例13不同的是，所述正极活性材料为中间相沥青基碳与嵌氮介孔硬碳的复合物。所述正极为中间相沥青基碳无纺布支撑嵌氮介孔硬碳复合正极。
实施例18
一种双离子电池，制备过程与实施例1类似，与实施例1不同的是，所述正极活性材料为中间相沥青基碳与碳纳米管的复合物。
所述复合正极的制备过程：称取0.2g碳纳米管、0.2g中间相沥青基碳微球，在乙醇中分散均匀后，使用真空抽滤制得自支撑中间相沥青基碳复合碳纳米管正极。
实施例19
一种双离子电池，制备过程与实施例18类似，与实施例18不同的是，所述正极活性材料为中间相沥青基碳与石墨烯的复合物。
所述复合正极的制备过程：称取0.2g石墨烯、0.2g中间相沥青基碳微球，在乙醇中分散均匀后，使用真空抽滤制得自支撑中间相沥青基碳复合石墨烯正极。
实施例20
一种双离子电池，制备过程与实施例18类似，与实施例18不同的是，所述正极活性材料为中间相沥青基碳与碳纳米管、石墨烯的复合物。
所述复合正极的制备过程：称取0.1g碳纳米管、0.1g石墨烯、0.2g中间相沥青基碳微球，在乙醇中分散均匀后，使用真空抽滤制得自支撑中间相沥青基碳复合碳纳米管/石墨烯正极。
实施例21
一种双离子电池，制备过程与实施例18类似，与实施例18不同的是，所述正极活性材料为中间相沥青基碳与短切碳纤维的复合物。
所述复合正极的制备过程：称取0.2g短切碳纤维、0.2g中间相沥青基碳微球，在乙醇中分散均匀后，使用真空抽滤制得自支撑中间相沥青基碳复合短切碳纤维正极。
实施例22
一种双离子电池，制备过程与实施例1类似，与实施例1不同的是，所述正极活性材料为中间相沥青基碳与短切碳纤维的复合物。
所述复合正极材料的制备过程：称取0.2g的短切碳纤维，分散在中间相沥青中，随后，将短切碳纤维取出，待其没有多余的沥青滴落时，对短切碳纤维/沥青复合物进行热处理，制得中间相沥青基碳改性(或包覆)短切碳纤维正极材料。采用所述复合正极材料和实施例1中的方法制备所述电池正极。
实施例23
一种双离子电池，制备过程与实施例22类似，与实施例22不同的是，所述正极活性材料为中间相沥青基碳与碳纳米管的复合物。
所述复合正极材料的制备过程：称取0.2g的碳纳米管，分散在中间相沥青中，随后将碳纳米管取出，待其没有多余的沥青滴落时，对碳纳米管/沥青复合物进行热处理，制得中间相沥青基碳改性(或包覆)碳纳米管正极材料。
实施例24
一种双离子电池，制备过程与实施例22类似，与实施例22不同的是，所述正极活性材料为中间相沥青基碳与石墨烯的复合物。
所述复合正极材料的制备过程：称取0.2g的石墨烯，分散在中间相沥青中，随后将石墨烯滤出，待其没有多余的沥青滴落时，对石墨烯/沥青复合物进行热处理，制得中间相沥青基碳改性(或包覆)石墨烯正极材料。
实施例25
一种双离子电池，制备过程与实施例22类似，与实施例22不同的是，所述正极活性材料为中间相沥青基碳与短切碳纤维无纺布的复合物。
所述复合正极的制备过程：将10cm×10cm的短切碳纤维无纺布浸入中间相沥青中，一段时间后，将短切碳纤维无纺布取出，待其没有多余的沥青滴落时，对短切碳纤维无纺布/沥青复合物进行热处理，制得自支撑中间相沥青基碳改性短切碳纤维无纺布正极。
实施例26
一种双离子电池，制备过程与实施例1类似，与实施例1不同的是，所述正极活性材料为中间相沥青基碳与碳纳米管的复合物。
所述复合正极的制备过程：将10cm×10cm的碳纳米管纸浸入中间相沥青中，一段时间后，将碳纳米管纸取出，待其没有多余的沥青滴落时，对碳纳米管纸/沥青复合物进行热处理，制得自支撑中间相沥青基碳改性碳纳米管正极。
实施例27
一种双离子电池，制备过程与实施例26类似，与实施例26不同的是，所述正极活性材料为中间相沥青基碳与石墨烯的复合物。
所述复合正极的制备过程：将10cm×10cm的石墨烯纸浸入中间相沥青中，一段时间后，将石墨烯纸取出，待其没有多余的沥青滴落时，对石墨烯纸/沥青复合物进行热处理，制得自支撑中间相沥青基碳改性石墨烯正极。
实施例28
一种双离子电池，制备过程与实施例1类似，与实施例1不同的是，所述负极为铝金属负极片。
实施例29
一种双离子电池，制备过程与实施例1类似，与实施例1不同的是，所述负极活性材料为可脱嵌迁移阳离子的碳材料，例如中间相沥青基碳材料。
综上，本发明公开的一种双离子电池正极、制备方法及包含其的双离子电池，以解决双离子电池正极的制造成本较高、电化学性能较差的问题。所述双离子电池正极，包括正极活性材料，所述正极活性材料包括中间相沥青基碳材料。本发明的双离子电池正极活性材料选用量产工艺成熟的中间相沥青基碳材料，具有制备生产工艺简单、涉及设备常规化、成本低的特点，可实现双离子电池正极较低的制造成本；材料不含过渡金属元素，对环境危害小，原材料成本低；所述双离子电池能量密度较高、循环性能较好，丰富了双离子电池正极材料的选择。
本领域技术人员应该理解，本领域技术人员在结合现有技术以及上述实施例可以实现变化例，在此不做赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (16)
1.一种双离子电池正极，包括正极活性材料，其特征在于：所述正极活性材料包括中间相沥青基碳材料；所述中间相沥青基碳材料是以中间相沥青为前驱体制得的碳质材料。
2.根据权利要求1所述的一种双离子电池正极，其特征在于，所述中间相沥青包括石油沥青，煤沥青，纯芳烃和木质素中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种双离子电池正极，其特征在于，所述中间相沥青基碳材料的形貌包括颗粒、布、纤维、泡沫中的一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种双离子电池正极，其特征在于，所述正极活性材料为纯相的中间相沥青基碳材料。
5.根据权利要求1所述的一种双离子电池正极，其特征在于，所述正极活性材料为中间相沥青基碳材料作为一种组分的复合物。
6.根据权利要求5所述的一种双离子电池正极，其特征在于，所述复合物的另一组分为除中间相沥青基碳材料以外的可用作双离子电池正极的活性材料。
7.根据权利要求6所述的一种双离子电池正极，其特征在于，所述可用作双离子电池正极的活性材料包括可脱嵌电池电解液中阴离子的石墨、具有氧化还原活性的有机化合物或高分子材料、金属有机框架材料、p-型有机自由基化合物、嵌氮介孔硬碳和晕苯中的一种或几种。
8.根据权利要求5所述的一种双离子电池正极，其特征在于，所述复合物的另一组分为单独不可充当双离子电池正极的活性材料，但可与中间相沥青基碳材料复合后可脱嵌电池电解液中阴离子的材料。
9.一种权利要求5至8任一项所述的双离子电池正极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S11、中间相沥青热处理制得中间相沥青基碳材料；
S12、所述中间相沥青基碳材料与所述复合物的另一组分机械混合得到所述正极活性材料；
S13、在一定比例的所述正极活性材料、导电剂、粘结剂中加入适量的溶剂，搅拌均匀后得到混合浆料；将所述混合浆料涂覆于铝箔上，真空干燥后，制得所述双离子电池正极。
10.一种权利要求5至8任一项所述的双离子电池正极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S21、所述中间相沥青与所述复合物的另一组分的前驱体混合后热处理，得到所述正极活性材料；
S22、在一定比例的所述正极活性材料、导电剂、粘结剂中加入适量的溶剂，搅拌均匀后得到混合浆料；将所述混合浆料涂覆于铝箔上，真空干燥后，制得所述双离子电池正极。
11.一种权利要求5至8任一项所述的双离子电池正极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S31、中间相沥青热处理制得自支撑的中间相沥青基碳材料；将一定比例的所述复合物的另一组分、导电剂、粘结剂中加入适量的溶剂，搅拌均匀后得到混合浆料；
S32、将所述混合浆料涂覆在所述自支撑的中间相沥青基碳材料上，真空干燥后，制得所述双离子电池正极。
12.一种权利要求5至8任一项所述的双离子电池正极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S41、中间相沥青热处理制得中间相沥青基碳材料；
S42、将所述中间相沥青基碳材料与所述复合物的另一组分在溶剂中混合，真空抽滤制得自支撑的所述双离子电池正极。
13.一种权利要求5至8任一项所述的双离子电池正极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S51、将耐沥青热处理温度的所述复合物的另一组分均匀分散在中间相沥青中，过滤多余的所述中间相沥青得到沉淀；
S52、将所述沉淀进行热处理，制得所述双离子电池正极。
14.一种双离子电池，其特征在于，包括权利要求1至8任一项所述的双离子电池正极。
15.根据权利要求14所述的一种双离子电池，其特征在于，所述双离子电池的迁移阳离子为锂离子、钠离子、钾离子、锌离子、钙离子或铝离子。
16.一种用电设备，其特征在于，包括权利要求14中所述的双离子电池。
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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