[发明专利]一种磷酸铁锂锂离子电池正极用浆料

说明书

技术领域：

本发明涉及一种磷酸铁锂锂离子电池正极用浆料，属化学电源技术领域。

背景技术：

锂离子电池因具有比容量高，自放电小，无污染，无记忆效应等众多优点，已被广泛应用于移动电话，笔记本电脑，电子仪表，动力能源等领域。

在锂离子电池的正极原材料中，磷酸铁锂因其优异的安全和循环特征，无疑成为了动力电池的首选材料，被众多锂电池生产厂家研究和利用，但是磷酸铁锂的电子导电性能差众所周知，可充电电压也相对较低，制作的磷酸铁锂锂离子电池，其电化学性能差；而三元材料具有优越的电化学性能，现已在锂离子电池中普遍使用，但其高温性能存在缺陷，且循环性能和结构稳定性不如磷酸铁锂，制作的三元材料锂离子电池与磷酸铁锂锂离子电池相比较，其高温性能、循环性能和结构稳定性方面较差。

发明内容：

本发明的目的是提供一种磷酸铁锂锂离子电池正极用浆料，由此浆料得到的磷酸铁锂锂离子电池，电子导电性能好，可充电电压高，具有优越的高温性能、安全性能和循环性能。

本发明一种磷酸铁锂锂离子电池正极用浆料，包括如下质量份数的组分：

掺杂磷酸铁锂  87～95份，

导电剂        2～7份，

粘结剂        3～6份，

溶剂        82～127份，

所述掺杂磷酸铁锂中掺杂有三元材料，其中，磷酸铁锂与三元材料的质量配比为：磷酸铁锂∶三元材料＝94.5～96∶4～5.5；所述三元材料为镍钴锰酸锂，其化学通式为LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂，0.2≤x≤0.8，0.1≤y≤0.4。

本发明一种磷酸铁锂锂离子电池正极用浆料，三元材料优选为LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂、LiNi_0.4Co_0.2Mn_0.4O₂或LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂。

本发明一种磷酸铁锂锂离子电池正极用浆料，掺杂磷酸铁锂中磷酸铁锂与三元材料的质量配比优选为94.5∶5.5。

本发明一种磷酸铁锂锂离子电池正极用浆料，优选包括如下质量份数的组分：掺杂磷酸铁锂91.5份，导电剂4份，粘结剂4.5份，溶剂108份。

本发明一种磷酸铁锂锂离子电池正极用浆料，导电剂为导电炭黑、碳纳米管中的一种或两种，粘结剂为聚偏氟乙烯，溶剂为氮甲基吡咯烷酮。

本发明一种磷酸铁锂材料锂离子电池正极用浆料的制备方法，包括如下步骤：

(1)制胶过程：将粘结剂和50wt％～90wt％的溶剂混合搅拌制成胶；

(2)混料过程：将掺杂磷酸铁锂和导电剂进行干混，形成干混料；

(3)匀浆过程：将胶加入到干混料中，再加入剩余10wt％～50wt％的溶剂，混合搅拌制成浆料。

本发明将适量的三元材料掺杂到磷酸铁锂中，能使磷酸铁锂与三元材料的性能互相取长补短，产生协同效应，不仅能够充分利用三元材料电化学性能好的优势，改善磷酸铁锂的可充电电压和电子导电性能，而且仍然能够保持磷酸铁锂本身所具有的优越的安全性能、高温性能和循环性能，从而使掺杂磷酸铁锂的综合性能，远远优于原磷酸铁锂的性能。三元材料本身的可充电电压比磷酸铁锂要高，掺杂到磷酸铁锂中后，可提升掺杂磷酸铁锂的可充电电压及平台电压，同时，又因为磷酸铁锂具有较高的结构稳定性，在磷酸铁锂结构的保护下，三元材料的结构稳定性也得到提升。相应地由本发明所述掺杂磷酸铁锂制成的浆料，其综合导电性能也得到提升，并具有良好的安全性能和结构稳定性能。

采用本发明磷酸铁锂锂离子电池正极用浆料制作的锂离子电池，其容量和平台电压大大得到提升，可充电电压得到提高，内阻和倍率明显改善，电子导电性能得到提高，而且具有优越的高温、安检和循环性能以及结构稳定性能，电池的整体综合性能得到明显提升。

具体实施方式

列出以下实施例对本发明作进一步说明，但并不是限定本发明。

实施例1