【技术实现步骤摘要】
正极活性材料及其制备方法以及电池浆料和正极与锂电池
本专利技术涉及锂电池制备领域,具体地,本专利技术涉及一种正极活性材料;本专利技术还涉及一种前述正极活性材料的制备方法;本专利技术还进一步涉及一种包含有前述正极活性材料的电池浆料,以及包括前述正极活性材料的正极,以及包括该正极的锂电池。
技术介绍
锂离子二次电池是新型绿色高能可充电电池,其具有电压高、能量密度大、循环性能好、自放电小、无记忆效应、工作范围宽等众多优点,广泛应用于移动电话、笔记本电脑、便携电动工具、电子仪表、武器装备等,在电动汽车中也具有良好的应用前景,目前已成为世界各国竞相研究开发的重点。正极是锂离子电池的一个很重要组成部分,在锂离子电池充放电过程中,不仅要提供在正负嵌锂化合物中往复嵌/脱所需要的锂,而且还要提供负极材料表面形成SEI膜所需要的锂,因此,研究和开发高性能的正极材料是锂离子电池发展的关键所在。在锂离子电池正极中,磷酸锰铁锂在综合性能上表现最优,目前被认为是较为理想的锂离子二次动力电池正极材料。现有的磷酸锰铁锂产品的制备方法主要是高温固相法,其工艺步骤包括:(1)将锰源和磷源按照摩尔比1:1反应合成磷酸锰,洗涤干燥得到核层磷酸锰前驱体;(2)将步骤(1)核层磷酸锰前驱体分散于水中,配成溶液A;(3)将铁源溶解于水,配成溶液B;(4)将步骤(3)中的溶液B加入到步骤(2)中的溶液A中,在氮气保护下,搅拌并加热反应,洗涤干燥后,得到核壳磷酸亚铁锰前驱体;(5)称取锂源化合物和步骤(4)核壳磷酸亚锰铁前驱体,按照锂源和磷酸亚铁锰前驱体摩尔比为1.0-1.2:1的比例混合均匀,在混合物中 ...
【技术保护点】
一种正极活性材料,其特征在于,所述正极活性材料具有核壳结构,其中,核部为具有LiMn
【技术特征摘要】
1.一种正极活性材料,其特征在于,所述正极活性材料具有核壳结构,其中,核部为具有LiMnxFe1-xPO4/C结构的活性组分,0<x<1;壳层包覆在所述核部的表面,为外表面包覆碳层的磷酸铁锂化合物材料层。2.根据权利要求1所述的正极活性材料,其中,所述正极活性材料中磁性物的含量为700-850重量ppm。3.根据权利要求1所述的正极活性材料,其中,所述具有LiMnxFe1-xPO4/C结构的活性组分中磁性物的含量为900-1150重量ppm。4.根据权利要求1所述的正极活性材料,其中,所述具有LiMnxFe1-xPO4/C结构的活性组分的粒径D50为100-500nm;所述外表面包覆碳层的磷酸铁锂化合物材料层的径向厚度为5-25nm。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的正极活性材料,其中,所述具有LiMnxFe1-xPO4/C结构的活性组分中,0.5≤x<1,优选地,基于具有LiMnxFe1-xPO4/C结构的活性组分的总重量,所述具有LiMnxFe1-xPO4/C结构的活性组分中碳含量为1.5-3wt%。6.根据权利要求1至4中任意一项所述的正极活性材料,其中,外表面包覆碳层的磷酸铁锂化合物材料层中磷、铁、锂的摩尔比为1:1:(0.9-1.1),优选地,基于外表面包覆碳层的磷酸铁锂化合物材料层的总重量,所述外表面包覆碳层的磷酸铁锂化合物材料层中碳含量为1.5-3wt%。7.根据权利要求6所述的正极活性材料,其中,所述正极活性材料中具有LiMnxFe1-xPO4/C结构的活性组分以磷计与外表面包覆碳层的磷酸铁锂化合物材料层以磷计的摩尔比为1:(0.05-0.3),优选为1:(0.1-0.2)。8.一种正极活性材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:S1、提供具有LiMnxFe1-xPO4/C结构的活性组分,0<x<1;S2、在水热合成条件下,将所述具有LiMnxFe1-xPO4/C结构的活性组分与第一锂源、第一铁源、第一磷源和第一碳源在溶剂中混合接触,形成所述正极活性材料。9.根据权利要求8所述的制备方法,其中,所述S1中提供磁性物的含量为900-1150重量ppm的所述活性组分,优选地,所述活性组分的粒径D50为100-500nm,更优选活性组分中,0.5≤x<1,特别优选活性组分中碳含量为1.5-3wt%。10.根据权利要求8所述的制备方法,其中,所述S1包括以下步骤:S11、将第二锂源、第二铁源、锰源、第二磷源和第二碳源按比例混合,获得前驱体浆料;S12、将所述前驱体浆料依次经过喷雾干燥、烧结形成所述具有LiMnxF...
【专利技术属性】
技术研发人员:游军飞,徐茶清,肖峰,
申请(专利权)人:比亚迪股份有限公司,
类型:发明
国别省市:广东,44
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