[发明专利]正极材料层、其制备方法、正极片和电池

权利要求书

1.一种正极材料层的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将可纤维化聚合物粉体、碳包覆的正极活性物质和导电炭材料混合，然后在剪切力的作用下使可纤维化聚合物粉体拉丝形成纤维，得到混合料；

(2)对步骤(1)所述混合料在集流体上进行热压处理，至预设厚度，得到所述的正极材料层。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可纤维化聚合物包括聚四氟乙烯PTFE、丁苯橡胶SBR、聚酰亚胺PAN、聚丙烯PP、聚乙烯PE和丁腈橡胶NBR中的至少一种，优选为PTFE；

优选地，碳包覆的正极活性物质包括正极活性物质和包覆于所述正极活性物质表面的碳包覆层；

优选地，所述正极活性物质包括Li_1+x1Ni_yCo_zMn_tM_sO_2-δ、LiM_x2Mn_2-x2O₄、LiFe_1-x3M_x3PO₄、Li₂Fe_1-x4M_x4SiO₄以及LiFe_1-x5M_x5SO₄F中的至少一种，其中，0≤x1≤1，0≤y≤1，0≤z≤1，0≤t≤1，0≤s≤1，0≤δ≤0.2，0≤x2≤0.5，其中0≤x3≤1，其中0≤x4≤1，0≤x5≤1，M选自Li、Na、K、Mg、Ca、Sr、Ba、Al、Ga、In、Si、Ge、Sn、Pb、Sc、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Y、Zr、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Er、Tm、Yb、Lu、W、Pt或Au中的至少一种；

优选地，所述正极活性物质为LiCoO₂、LiNiO₂、LiFePO₄、LiNi_0.5Mn_0.5O₂、Li(NiCoMn)_1/3O₂、Li_1.2Ni_0.13Mn_0.54Co_0.13O₂和LiMn₂O₄中的至少一种；

优选地，所述碳包覆层的种类包括石墨烯、石墨和无定形碳中的至少一种；

优选地，所述碳包覆的正极活性物质中，碳包覆层的质量百分含量为1％-10％；

优选地，所述导电炭材料包括乙炔黑、Super-P、碳纳米管、碳纤维、科琴黑、石墨和石墨烯中的至少一种。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述混合料中，可纤维化聚合物的质量占比为1％-30％，优选为3％-10％；

优选地，步骤(1)所述混合料中，所述碳包覆的正极活性物质的质量占比为25％-98.5％，优选为67.5％-96％；

优选地，步骤(1)所述混合料中，所述导电炭材料的质量占比为0.5％-5％，优选1％-2.5％。

4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述混合的速度小于1000rpm，优选为100rpm-800rpm；

优选地，步骤(1)所述混合过程中，先将碳包覆的正极活性物质和导电炭材料进行一次混合，然后加入可纤维化的聚合物粉体进行二次混合。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述在剪切力的作用下使可纤维化聚合物粉体拉丝形成纤维的方式包括：高速搅拌、螺杆挤出和气流粉碎中的至少一种，优选为高速搅拌，所述高速搅拌的速度≥1000rpm；

优选地，所述高速搅拌的速度为8000rpm-25000rpm，优选为17000rpm-21000rpm；

优选地，所述高速搅拌混合的时间为2min-2h，优选10min-30min。