[发明专利]正极片及其制备方法、电极组件、电池单体、电池和用电设备在审
申请号: | 202210971925.5 | 申请日: | 2022-08-12 |
公开(公告)号: | CN115939305A | 公开(公告)日: | 2023-04-07 |
发明(设计)人: | 李静如;史松君;来佑磊;朱映华;童星;鲁志远 | 申请(专利权)人: | 宁德时代新能源科技股份有限公司 |
主分类号: | H01M4/13 | 分类号: | H01M4/13;H01M4/139;H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/58 |
代理公司: | 北京维飞联创知识产权代理有限公司 11857 | 代理人: | 李飞 |
地址: | 352100 福建*** | 国省代码: | 福建;35 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 正极 及其 制备 方法 电极 组件 电池 单体 用电 设备 | ||
1.一种正极片,其特征在于,包括正极集流体和正极活性材料层,所述正极活性材料层包括覆盖于所述正极集流体的表面向外依次设置的第一正极活性材料层和第二正极活性材料层,所述第一正极活性材料层中的第一正极活性材料包括化学式为LiNix1Mn(1-x1)O2的无钴材料,0<x1<1;所述第二正极活性材料层中的第二正极活性材料包括化学式为LiFex2Mn(1-x2)PO4的磷酸锰铁锂材料,0<x2<1;其中,所述无钴材料的Dv50为纳米级,所述磷酸锰铁锂材料的Dv50为微米级。
2.根据权利要求1所述的正极片,其特征在于,所述无钴材料的Dv50为100nm~300nm,所述磷酸锰铁锂材料的Dv50为1μm~3μm。
3.根据权利要求1所述的正极片,其特征在于,所述无钴材料在所述第一正极活性材料和所述第二正极活性材料中的质量占比为20%~80%。
4.根据权利要求1所述的正极片,其特征在于,所述第一正极活性材料还包括化学式为LiNix3Coy3Mn1-x3-y3O2的低钴材料,其中,0.5≤x3<1,0<y3≤0.05,所述低钴材料在所述第一正极活性材料中的质量占比不高于30%。
5.根据权利要求2所述的正极片,其特征在于,所述第一正极活性材料的电压平台与所述第二正极活性材料的电压平台之差的绝对值≤0.3V。
6.根据权利要求5所述的正极片,其特征在于,0.2≤x2≤0.8。
7.根据权利要求6所述的正极片,其特征在于,所述第二正极活性材料包括化学式为LiFe0.5Mn0.5PO4和化学式为LiFe0.3Mn0.7PO4的磷酸锰铁锂材料,所述LiFe0.3Mn0.7PO4材料在所述第二正极活性材料中的质量占比不高于30%。
8.根据权利要求1~7任一项所述的正极片,其特征在于,所述第一正极活性材料的至少部分表面包覆有第一结构型导电聚合物层,所述第一结构型导电聚合物层的质量在所述第一正极活性材料与所述第一结构型导电聚合物层的总和质量中占比为0.5%~3%;
和/或,所述第二正极活性材料的至少部分表面包覆有第二结构型导电聚合物层,所述第二结构型导电聚合物层的质量在所述第二正极活性材料与所述第二结构型导电聚合物层的总和质量中占比为0.5%~3%。
9.根据权利要求8所述的正极片,其特征在于,所述第一结构型导电聚合物层的材料和/或所述第二结构型导电聚合物层的材料包括离子型聚合物和电子型聚合物。
10.根据权利要求9所述的正极片,其特征在于,所述离子型聚合物包括聚乙二醇、聚环氧乙烷、聚丁二酸乙二醇酯、聚乙二醇亚胺中的至少一种;
所述电子型聚合物包括聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯、聚哇啉中的至少一种。
11.根据权利要求9所述的正极片,其特征在于,所述第一结构型导电聚合物层的材料和/或第二结构型导电聚合物层的材料为聚苯胺和聚乙二醇的混合物,所述聚苯胺占所述混合物的质量占比为30%~70%。
12.根据权利要求11所述的正极片,其特征在于,所述聚苯胺的重均分子量为20000~80000,所述聚苯胺的结构式为:
其中,y=0.5。
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