[发明专利]一种正极材料、其制备方法以及极片及其制备方法有效

专利信息
申请号: 202110437251.6 申请日: 2021-04-22
公开(公告)号: CN113517423B 公开(公告)日: 2023-02-24
发明(设计)人: 莫方杰;孙化雨;汪文静;请求不公布姓名 申请(专利权)人: 远景动力技术(江苏)有限公司;远景睿泰动力技术(上海)有限公司
主分类号: H01M4/36 分类号: H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/58;H01M4/04;H01M4/131;H01M4/1391
代理公司: 北京品源专利代理有限公司 11332 代理人: 巩克栋
地址: 214000 江苏省*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 正极 材料 制备 方法 以及 及其
【说明书】:

发明提供了一种正极材料、其制备方法以及极片及其制备方法。所述正极材料包括低钴活性材料和磷酸铁锂,所述低钴活性材料和磷酸铁锂的质量比为90:10‑99:1。所述极片包含所述的正极材料。所述极片的制备方法包括以下步骤:将导电浆液与所述的正极材料混合,得到正极浆料,将正极浆料涂布在集流体上,干燥,辊压,得到所述极片。本发明提供的正极材料可以有效克服低钴活性材料在放电末期的快速电压降问题,通过掺混反应电位较低的磷酸铁锂,协同低钴活性材料在低电位下的锂离子扩散,提升电极在低电位下的反应电位,从而提升电池的能量密度。

技术领域

本发明属于电池技术领域,涉及一种正极材料、其制备方法以及极片及其制备方法。

背景技术

三元层状材料LiNixCoyMn1-x-yO2因其具有较高的理论比容量274mAh/g,以及高的反应平台电压3.0-4.3V,优秀的反应动力学,而被广泛应用于高能量密度的动力电池体系。然而目前广泛应用的三元材料具有较高的Co含量(y大于0.1),Co矿作为一种稀有矿物资源日益供不应求。现有技术通过降低三元Co含量,以解决材料成本与钴矿资源有限的问题,开发出低钴活性材料LiNixCoyMn1-x-yO2(y小于0.05)。

低钴活性材料LiNixCoyMn1-x-yO2(y小于0.05)中Co的含量下降会降低材料整体导电性,提高锂离子在晶格中的扩散势垒,从而带来严重的反应动力学迟滞问题,影响电池的容量发挥。尤其是在放电末期存在明显电压降,这会导致低钴活性材料LiNixCoyMn1-x-yO2(y小于0.05)能量密度下降,影响材料的开发应用。

CN110931738A公开了一种复相高压正极材料,由六方层状结构LiNix-aCoy-aMnz-aMbO2、岩盐相(Li+N)O和包覆剂A三部分构成,其化学通式为LiNix-aCoy-aMnz-aMbO2·a(Li+N)O·cA;其中,0<a<0.01,0.33≤x<1.0,0≤y≤0.33,0.01<z<0.5,0<b<0.02,0.001<c<0.01,x+y+z=1;M为Mg、Al、Ti、Zr、Sr、Y、Ce、B、W、La、Sn、Zn和Mo中的一种或几种;N为Ni、Co和Mn中的一种或几种;包覆剂A为TiO2、ZrO2、Al2O3、SnO2、Li3PO4、Li2B4O7、Li4TiO4和Li2SiO3中的一种。但是上述方法存在着低钴活性材料LiNixCoyMn1-x-yO2在放电末期的快速电压降问题,能量密度有待提高。

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