权利要求
1.一种正极片，其特征在于，所述正极片包括：
正极集流体;
第一活性物质层，所述第一活性物质层设置于所述正极集流体厚度方向的至少一个表面上;所述第一活性物质层包括第一活性物质、第一导电剂和粘结剂，所述第一活性物质为含钾的活性物质;
第二活性物质层，所述第二活性物质层设置于所述第一活性物质层远离正极集流体的表面上;所述第二活性物质层包括第二活性物质、第二导电剂和聚合物，所述第二活性物质为含锂的活性物质。
2.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述聚合物包括聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述第一活性物质的化学通式为KNiwFevMnmO2，其中，0
优选的，所述第二活性物质的化学通式为LiNixCoyMnzO2，其中，0
4.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述第一活性物质与所述第二活性物质的摩尔比为(1~11):1;
优选的，所述第二活性物质与所述聚合物的摩尔比为(200~1250):1。
5.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述第一活性物质层中的第一活性物质、第一导电剂、粘结剂的质量比例为(5～10):1:(0.05～0.07);
优选的，所述第二活性物质层中的第二活性物质、第二导电剂、聚合物的质量比例为(4～8):1:(5～20)。
6.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述第一活性物质层的厚度为0.1～2mm;
优选的，所述第二活性物质层的厚度为0.1～2 mm;
优选的，所述第一活性物质层在正极集流体厚度方向上的第一投影与所述第二活性物质层在正极集流体厚度方向上的第二投影重合，且所述第一投影的面积与所述第二投影的面积相等。
7.根据权利要求1所述的正极片，其特征在于，所述第一导电剂和第二导电剂独立的包括导电炭黑、乙炔黑、
石墨烯、导电石墨、导电碳管、导电
碳纤维中的至少一种;
优选的，所述粘结剂包括聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素钠中的至少一种。
8.权利要求1至7中任一项所述正极片的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1，将第一活性物质、第一导电剂、粘结剂、第一溶剂混合均匀，得到浆料A;
将第二活性物质、第二导电剂、第二溶剂混合均匀，得到浆料B1;将聚合物、第三溶剂混合，经加热搅拌，得到聚合物溶液;将浆料B1和聚合物溶液混合均匀，得到浆料B2;
S2，将浆料A涂覆于正极集流体表面，经第一烘干，得到复合有第一活性物质层的极片;
将浆料B2涂覆于所述复合有第一活性物质层的极片表面，经第二烘干、辊压、第三烘干，得到正极片。
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述第一烘干的温度为80～120℃，所述第一烘干的时间为1～3h;
优选的，所述第二烘干的温度为80～120℃，所述第二烘干的时间为1～3h;
优选的，所述第三烘干的温度为80～120℃，所述第三烘干的时间为20～30h。
10.一种混合离子电池，其特征在于，所述混合离子电池包括权利要求1至7中任一项所述正极片，和/或由权利要求8至9中任一项所述制备方法制得的正极片。
说明书
技术领域
[0001]本申请涉及电池技术领域，具体涉及正极片及其制备方法和混合离子电池。
背景技术
[0002]钾和锂具有相似的标准氧化还原电位，但是钾在地壳中具有丰富的储存量(1.5wt%)，这导致
钾离子电池具有低的成本。同时，钾离子在电解质中具有快速的离子传输动力学，使得钾离子电池具有优越的前景，因而钾离子电池得以快速发展。目前可用于钾离子电池的
正极材料主要分为聚阴离子类、普鲁士蓝类、有机类正极材料及层状过渡金属氧化物正极材料。层状过渡金属氧化物(AxMO2，A=K，M=V、Mn、Fe、Ni、Cr、Co等及其组合)由于其框架结构稳定、合成方法简单、输出电压高、商业化可行性高而被广泛应用。
[0003]当前钾离子电池在能量密度和循环寿命方面仍然面临重大挑战，包括窄电压窗口、电极溶解、腐蚀和意想不到的副产物。这些基本问题可能导致不可逆的容量损失、循环稳定性差和短路，严重限制了K+的有效存储。因此需要进一步提高其循环性能和能量密度以满足实际需求。通常提高能量密度的手段主要有提高电压及容量，由于钾离子电池正极的层状氧化物空气稳定性差，在循环过程中易发生材料表面破碎，与电解液接触后发生副反应，消耗活性钾，进而导致循环变差，进一步限制了其应用。例如，CN113675394A公开了一种钾离子电池正极片，该正极片包括铝箔，以及涂覆在铝箔上的活性物质层，活性物质层包括活性物质、导电剂和粘结剂，活性物质的分子式为：KxMnyCu1-y-zSbzO2(KMCSO)，x、y、z分别为原子数，由于该正极片无法避免材料在使用过程中被空气腐蚀，因而存在一定的弊端。
发明内容
[0004]有鉴于此，本发明提供了正极片及其制备方法和混合离子电池。该正极片可有效避免被空气腐蚀，兼具高能量密度和循环性能好的特点。
[0005]为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种正极片，该正极片包括：
正极集流体;
第一活性物质层，第一活性物质层设置于正极集流体厚度方向的至少一个表面上;第一活性物质层包括第一活性物质、第一导电剂和粘结剂，第一活性物质为含钾的活性物质;
第二活性物质层，第二活性物质层设置于第一活性物质层远离正极集流体的表面上;第二活性物质层包括第二活性物质、第二导电剂和聚合物，第二活性物质为含锂的活性物质。
[0006]在本发明实施方式中，聚合物包括聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种。
[0007]在本发明实施方式中，第一活性物质的化学通式为KNiwFevMnmO2，其中，0
[0008]在本发明实施方式中，第二活性物质的化学通式为LiNixCoyMnzO2，其中，0
[0009]作为优选，第一活性物质与第二活性物质的摩尔比为(1~11):1。
[0010]作为优选，第二活性物质与聚合物的摩尔比为(200~1250):1。
[0011]作为优选，第一活性物质层中的第一活性物质、第一导电剂、粘结剂的质量比例为(5～10):1:(0.05～0.07)。
[0012]作为优选，第二活性物质层中的第二活性物质、第二导电剂、聚合物的质量比例为(4～8):1:(5～20)。
[0013]作为优选，第一活性物质层的厚度为0.1～2 mm。
[0014]作为优选，第二活性物质层的厚度为0.1～2 mm。
[0015]在本发明实施方式中，第一活性物质层在正极集流体厚度方向上的第一投影与第二活性物质层在正极集流体厚度方向上的第二投影重合，且第一投影的面积与第二投影的面积相等。
[0016]在本发明实施方式中，第一导电剂和第二导电剂独立的包括导电炭黑、乙炔黑、石墨烯、导电石墨、导电碳管、导电碳纤维中的至少一种。
[0017]在本发明实施方式中，粘结剂包括聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素钠中的至少一种。
[0018]第二方面，本发明提供了上述正极片的制备方法，包括如下步骤：
S1，将第一活性物质、第一导电剂、粘结剂、第一溶剂混合均匀，得到浆料A;
将第二活性物质、第二导电剂、第二溶剂混合均匀，得到浆料B1;将聚合物、第三溶剂混合，经加热搅拌，得到聚合物溶液;将浆料B1和聚合物溶液混合均匀，得到浆料B2;
S2，将浆料A涂覆于正极集流体表面，经第一烘干，得到复合有第一活性物质层的极片;
将浆料B2涂覆于复合有第一活性物质层的极片表面，经第二烘干、辊压、第三烘干，得到正极片。
[0019]作为优选，第一烘干的温度为80～120℃，第一烘干的时间为1～3h。
[0020]作为优选，第二烘干的温度为80～120℃，第二烘干的时间为1～3h。
[0021]作为优选，第三烘干的温度为80～120℃，第三烘干的时间为20～30h。
[0022]第三方面，本发明提供了一种混合离子电池，该混合离子电池包括上述正极片，和/或由上述制备方法制得的正极片。
[0023]与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
(1)本发明正极片在含钾的活性物质层表面设置了包括含锂的活性物质和聚合物的第二活性物质层。其中，由于聚合物的存在，一方面可避免含钾的正极活性物质被空气腐蚀，避免容量损失，另一方面还可有效避免循环过程中电解液溶剂与破碎的正极接触，避免了副反应的发生，循环性能得以提升;同时由于含锂的活性物质的存在，锂钾离子发生协同效应，在改善循环性能的同时，还可提高能量密度。因此，本发明正极片有效的改善了传统钾离子
电池材料易被空气腐蚀、进而损失活性钾、容量及循环表现差的问题，兼具高能量密度和循环性能好的特点。
[0024](2)与其它在材料层级掺杂锂元素、以及在匀浆或涂布过程进行多步骤掺混相比，本发明制备方法由于在匀浆过程将聚合物和含锂的活性物质混合，因而简化了涂布工艺，提高了可制造性，制备方法更简单高效。同时，由于聚合物具备粘结剂的作用，所以第二活性物质层中无需额外添加粘结剂。
附图说明
[0025]图1为本发明正极片的结构示意图。其中，1示集流体，2示第一活性物质层，3示第二活性物质层。
具体实施方式
[0026]本发明公开了正极片及其制备方法和混合离子电池，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
[0027]在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而并非指示或暗示相对重要性。
[0028]在本发明的描述中，术语“中的至少一种”或其他相似术语所连接的项目的列表可意味着所列项目的任何组合。例如，如果列出项目A、B，那么短语“A、B中的至少一种”意味着仅A;仅B;或A及B。在另一实例中，如果列出项目A、B、C，那么短语“A、B、C中的至少一者”意味着仅A;或仅B;仅C;A及B (排除C);A及C (排除B);B及C (排除A);或A、B及C的全部。项目A可包含单个元件或多个元件。项目B可包含单个元件或多个元件。项目C可包含单个元件或多个元件。
[0029]在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值或单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
[0030]如果没有特别的说明，本申请的所有实施方式以及可选实施方式可以相互组合形成新的技术方案。
[0031]如果没有特别的说明，本申请的所有技术特征以及可选技术特征可以相互组合形成新的技术方案。
[0032]如果没有特别的说明，本申请所提到的“包括”和“包含”表示开放式，也可以是封闭式。例如，所述“包括”和“包含”可以表示还可以包括或包含没有列出的其他组分，也可以仅包括或包含列出的组分。
[0033]具体的，本发明采用了如下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种正极片，该正极片包括：
正极集流体;
第一活性物质层，第一活性物质层设置于正极集流体厚度方向的至少一个表面上;第一活性物质层包括第一活性物质、第一导电剂和粘结剂，第一活性物质为含钾的活性物质;
第二活性物质层，第二活性物质层设置于第一活性物质层远离正极集流体的表面上;第二活性物质层包括第二活性物质、第二导电剂和聚合物，第二活性物质为含锂的活性物质。
[0034]在本发明实施方式中，聚合物包括聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)中的至少一种。
[0035]作为优选，聚合物的分子量为1万～200万。示例性的，聚合物的分子量为1万、5万、7.5万、10万、20万、30万、40万、50万、60万、70万、80万、90万、100万、150万、200万中的任一数值或上述任意两两数值组成的范围值内的任一数值。
[0036]在本发明实施方式中，第一活性物质的化学通式为KNiwFevMnmO2，其中，0
[0037]在本发明实施方式中，第二活性物质的化学通式为LiNixCoyMnzO2，其中，0
[0038]作为优选，第一活性物质与第二活性物质的摩尔比为(1~11):1。示例性的，第一活性物质与第二活性物质的摩尔比为1:1、2:1、3:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1、9:1、10:1、11:1中的任一数值或上述任意两两数值组成的范围值内的任一数值。
[0039]作为优选，第二活性物质与聚合物的摩尔比为(200~1250):1。示例性的，第二活性物质与聚合物的摩尔比为200:1、250:1、300:1、400:1、450:1、500:1、600:1、700:1、750:1、800:1、900:1、1000:1、1100:1、1200:1、1250:1中的任一数值或上述任意两两数值组成的范围值内的任一数值。
[0040]作为优选，第一活性物质层中的第一活性物质、第一导电剂、粘结剂的质量比例为(5～10):1:(0.05～0.07)。示例性的，第一活性物质层中的第一活性物质、第一导电剂、粘结剂的质量比例为9.8:1:0.06、5:1:0.06、5.3:1:0.06、5:1:0.07、10:1:0.05中的任一数值或上述任意两两数值组成的范围值内的任一数值。
[0041]作为优选，第二活性物质层中的第二活性物质、第二导电剂、聚合物的质量比例为(4～8):1:(5～20)。示例性的，第二活性物质层中的第二活性物质、第二导电剂、聚合物的质量比例为4.8:1:20、4.9:1:9.4、4.7:1:5.5、6.8:1:6、7.2:1:5、6.7:1:20、4:1:20、8:1:5中的任一数值或上述任意两两数值组成的范围值内的任一数值。
[0042]作为优选，第一活性物质层的厚度为0.1～2 mm。示例性的，第一活性物质层的厚度为0.1 mm、0.2 mm、0.4 mm、0.6 mm、0.8 mm、1.0 mm、1.2 mm、1.4 mm、1.6 mm、1.8 mm、2mm中的任一数值或上述任意两两数值组成的范围值内的任一数值。
[0043]作为优选，第二活性物质层的厚度为0.1～2 mm。示例性的，第二活性物质层的厚度为0.1 mm、0.2 mm、0.4 mm、0.6 mm、0.8 mm、1.0 mm、1.2 mm、1.4 mm、1.6 mm、1.8 mm、2mm中的任一数值或上述任意两两数值组成的范围值内的任一数值。
[0044]在本发明实施方式中，第一活性物质层在正极集流体厚度方向上的第一投影与第二活性物质层在正极集流体厚度方向上的第二投影重合，且第一投影的面积与第二投影的面积相等。
[0045]在本发明实施方式中，第一导电剂和第二导电剂独立的包括导电炭黑、乙炔黑、石墨烯、导电石墨、导电碳管、导电碳纤维中的至少一种。
[0046]在本发明实施方式中，粘结剂包括聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、羧甲基纤维素钠中的至少一种。
[0047]第二方面，本发明提供了上述正极片的制备方法，包括如下步骤：
S1，将第一活性物质、第一导电剂、粘结剂、第一溶剂混合均匀，得到浆料A;
将第二活性物质、第二导电剂、第二溶剂混合均匀，得到浆料B1;将聚合物、第三溶剂混合，经加热搅拌，得到聚合物溶液;将浆料B1和聚合物溶液混合均匀，得到浆料B2;
S2，将浆料A涂覆于正极集流体表面，经第一烘干，得到复合有第一活性物质层的极片;
将浆料B2涂覆于复合有第一活性物质层的极片表面，经第二烘干、辊压、第三烘干，得到正极片。
[0048]在本发明实施方式中，第一溶剂和第二溶剂独立的为有机溶剂，例如N–甲基吡咯烷酮(NMP)。
[0049]在本发明实施方式中，第三溶剂为水。
[0050]在本发明实施方式中，浆料A和浆料B1的固含量均为常规固含量，例如为40%～80%，本发明在此不做具体限定。
[0051]在本发明实施方式中，以g/mL计，聚合物与第三溶剂的质量体积比为(1～5)：100。示例性的，聚合物与第三溶剂的质量体积比为1：100、1：50、3：100、1：25、1：20中的任一数值或上述任意两两数值组成的范围值内的任一数值。
[0052]作为优选，步骤S1中的加热搅拌的温度为80~98℃，时间为1~2h。加热搅拌为常规技术，本发明在此不做具体限定。
[0053]作为优选，将浆料B1和聚合物溶液混合均匀具体为：待聚合物溶液降温至40~50℃后，逐滴加入浆料B1中，搅拌均匀。
[0054]作为优选，第一烘干的温度为80～120℃，第一烘干的时间为1～3h。示例性的，第一烘干的温度为80℃、90℃、100℃、110℃、120℃中的任一数值或上述任意两两数值组成的范围值内的任一数值，第一烘干的时间为1 h、1.5 h、2 h、2.5 h、3 h中的任一数值或上述任意两两数值组成的范围值内的任一数值。
[0055]作为优选，第二烘干的温度为80～120℃，第二烘干的时间为1～3h。示例性的，第二烘干的温度为80℃、90℃、100℃、110℃、120℃中的任一数值或上述任意两两数值组成的范围值内的任一数值，第二烘干的时间为1 h、1.5 h、2 h、2.5 h、3 h中的任一数值或上述任意两两数值组成的范围值内的任一数值。
[0056]作为优选，第三烘干的温度为80～120℃，第三烘干的时间为20～30h。示例性的，第三烘干的温度为80℃、90℃、100℃、110℃、120℃中的任一数值或上述任意两两数值组成的范围值内的任一数值，第三烘干的时间为20 h、21 h、22 h、23 h、24 h、25 h、26 h、27 h、28 h、29 h、30 h中的任一数值或上述任意两两数值组成的范围值内的任一数值。
[0057]第三方面，本发明提供了一种混合离子电池，该混合离子电池包括上述正极片，和/或由上述制备方法制得的正极片。
[0058]在本发明实施方式中，电池结构包括但不限于扣式电池、软包电池、圆柱电池等等。
[0059]本申请对电池中负极片、隔膜、电解液没有特别限制，本领域技术人员可以根据实际需要选择，只要能够实现本申请目的即可。
[0060]本发明中所用试剂、仪器或材料等均可通过商业渠道获得。
[0061]下面结合实施例，进一步阐述本发明：
实施例1：
(1)将11.72g活性物质(KNi0.33Fe0.33Mn0.33O2，0.09mol)、1.2g导电剂炭黑(Super-P)和0.07g粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)均匀分散于溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)中混合，制成浆料A。
[0062]其中，浆料A中，活性物质(KNi0.33Fe0.33Mn0.33O2)、导电剂、粘结剂的质量比为9.8:1:0.06。
[0063](2)将0.72g活性物质(LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2，0.008mol)、0.15g导电剂炭黑(Super-P)按均匀分散于溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)中混合，制成浆料B1;将3g PVA(0.00004mol)溶于100mL去离子水中，98℃下搅拌2h至澄清后，降温至45℃，持续搅拌下逐滴加入浆料B1，持续搅拌15min，得到浆料B2。
[0064]其中，浆料B2中，活性物质(LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2)、导电剂、PVA的质量比为4.8：1：20;
活性物质(KNi0.33Fe0.33Mn0.33O2)与活性物质(LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2)的摩尔比为11：1;
活性物质(LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2)与PVA的摩尔比为200：1。
[0065](3)将浆料A均匀涂布于铝箔集流体上，并对涂层进行烘干，烘干温度为100℃，烘干时间为2h，浆料A的涂层厚度为0.1mm。
[0066](4)将浆料B2均匀涂布于步骤(3)所得到的涂层上，并对涂层进行烘干，烘干温度为100℃，烘干时间为2h，浆料B2的涂层厚度为0.1 mm。将涂层辊压后，得到复合极片，80℃下于真空干燥箱中烘烤24h，得到正极片，结构如图1所示。
[0067](5)制备混合离子电池：
用裁片机将正极片裁剪成12mm圆形正极片。以直径14 mm、厚度为0.2mm的钾金属片为负极，0.1mol/L高氯酸钾/碳酸乙烯酯/碳酸二甲酯溶液为电解质(碳酸乙烯酯与碳酸二甲酯的体积比为1：1)，直径16mm的WhatmanGF/F玻璃纤维为隔膜，在高纯氩填充的手套箱内组装得到CR2032扣式电池。
[0068]实施例2：
本实施例与实施例1唯一不同之处在于：浆料B1活性物质(LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2)添加量为1.58g(0.018 mol)，导电剂炭黑(Super-P)添加量为0.32g;
其中，浆料B2中，活性物质(LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2)、导电剂、PVA的质量比为4.9：1：9.4;
活性物质(KNi0.33Fe0.33Mn0.33O2)与活性物质(LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2)的摩尔比为5：1;
活性物质(LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2)与PVA的摩尔比为450：1。
[0069]实施例3：
本实施例与实施例1唯一不同之处在于：浆料B1活性物质(LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2)添加量为2.6g(0.03 mol)，导电剂炭黑(Super-P)添加量为0.55g;
其中，浆料B2中，活性物质(LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2)、导电剂、PVA的质量比为4.7：1：5.5;
活性物质(KNi0.33Fe0.33Mn0.33O2)与活性物质(LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2)的摩尔比为3：1;
活性物质(LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2)与PVA的摩尔比为750：1。
[0070]实施例4：
本实施例与实施例1唯一不同之处在于：浆料B1活性物质(LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2)添加量为3.4g(0.04 mol)，导电剂炭黑(Super-P)添加量为0.5g;
其中，浆料B2中，活性物质(LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2)、导电剂、PVA的质量比为6.8：1：6;
活性物质(KNi0.33Fe0.33Mn0.33O2)与活性物质(LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2)的摩尔比为2.3：1;
活性物质(LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2)与PVA的摩尔比为1000：1。
[0071]实施例5：
本实施例与实施例1唯一不同之处在于：浆料B1活性物质(LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2)添加量为4.3g(0.05 mol)，导电剂炭黑(Super-P)添加量为0.6g;
其中，浆料B2中，活性物质(LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2)、导电剂、PVA的质量比为7.2：1：5;
活性物质(KNi0.33Fe0.33Mn0.33O2)与活性物质(LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2)的摩尔比为1.8：1;
活性物质(LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2)与PVA的摩尔比为1250：1。
[0072]实施例6：
本实施例与实施例1唯一不同之处在于：浆料B1活性物质采用LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2，其添加量为1g(0.02 mol);
其中，浆料B2中，活性物质(LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2)、导电剂、PVA的质量比为6.7：1：20;
活性物质(KNi0.33Fe0.33Mn0.33O2)与活性物质(LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2)的摩尔比为4.5：1;
活性物质(LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2)与PVA的摩尔比为500：1。
[0073]实施例7：
本实施例与实施例1唯一不同之处在于：浆料A活性物质采用KNi0.3Fe0.3Mn0.4O2，其添加量为5.87g(0.05 mol);
浆料A中，活性物质(KNi0.3Fe0.3Mn0.4O2)、导电剂、粘结剂的质量比为5:1:0.06;
活性物质(KNi0.3Fe0.3Mn0.4O2)与活性物质(LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2)的摩尔比为6.3：1。
[0074]实施例8：
本实施例与实施例1唯一不同之处在于：浆料A活性物质采用KNi0.2Fe0.6Mn0.2O2，其添加量为6.4g(0.05 mol);
浆料A中，活性物质(KNi0.2Fe0.6Mn0.2O2)、导电剂、粘结剂的质量比为5.3:1:0.06;
活性物质(KNi0.2Fe0.6Mn0.2O2)与活性物质(LiNi0.33Co0.33Mn0.33O2)的摩尔比为6.3：1。
[0075]实施例9：
本实施例与实施例1唯一不同之处在于：将步骤(2)中的聚合物PVA替换为聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。
[0076]对比例1：
(1)将7.5g 活性物质(KNi0.33Fe0.33Mn0.33O2)、1.5g 导电剂炭黑(Super-P)和0.07g粘结剂聚偏氟乙烯(PVDF)均匀分散于溶剂N-甲基吡咯烷酮(NMP)中混合，制成浆料A。
[0077](2)将浆料A均匀涂布于步骤(2)所得到的涂层上，并对涂层进行烘干，烘干温度为80℃，烘干时间为2h。将涂层辊压后，得到复合极片，80℃下于真空干燥箱中烘烤24h，得到正极片。
[0078](3)制备混合离子电池：
用裁片机将正极片裁剪成12mm圆形正极片。以直径14 mm、厚度为0.2mm的钾金属片为负极，0.1mol/L高氯酸钾/碳酸乙烯酯/碳酸二甲酯溶液为电解质(碳酸乙烯酯与碳酸二甲酯的体积比为1：1)，直径16mm的WhatmanGF/F玻璃纤维为隔膜，在高纯氩填充的手套箱内组装得到CR2032扣式电池。
[0079]性能测试
使用恒流充放电模式，在0.1C的电流密度下进行充放电测试。测试项目包括：
(1)0.1C首圈放电容量：
首圈放电容量测试：将混合离子电池在25℃静置30min，0.1C恒流充电至4V，再恒压充电至0.05C，再0.1C恒流放电1.5V，记录此时放电容量为第1圈放电容量。
[0080](2)1 C 100圈容量保持率：
循环性能测试：将混合离子电池在25℃静置30min，1C恒流充电至4V，再恒压充电至0.05C，再1C恒流放电1.5V，记录此时放电容量为第1圈放电容量，静置10min，记录循环至第100圈时混合离子电池的容量。
[0081]测试结果如下表1所示。
[0082]表1
从表1数据可看出，相较于对比例1，本发明实施例1-9所制备的正极片在充放电过程中具有更优异的放电容量及容量保持率。其中，相较而言，实施例5制得的正极片的电性能更优。
[0083]综上，本发明所制得的正极片，可明显改善传统钾离子电池的容量发挥以及循环性能。
[0084]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
说明书附图(1)
声明：
“正极片及其制备方法和混合离子电池” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色技术网
来源：江苏正力新能电池技术股份有限公司
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2024年12月06日 ~ 08日 
