一种正极材料、锂离子电池正极片及锂离子电池正极片的制备方法和锂离子电池技术

技术编号:37102540 阅读:19 留言:0更新日期:2023-04-01 05:02
本申请公开了一种正极材料、锂离子电池正极片及锂离子电池正极片的制备方法和锂离子电池,所述正极材料包括:两亲表面活性剂、粘接剂、富镍氧化物和导电碳材料,所述富镍氧化物和所述导电碳材料通过所述两亲表面活性剂拼接匹配;所述导电碳材料占所述正极材料的质量百分含量为w1,其中,所述w1满足:w1≤2wt%。根据本申请具体实施例的正极材料提出了一种导电碳材料拼贴富镍氧化物的方法,既可以最大限度地减少导电碳材料与粘结剂的用量,提高活性物质占比,还可以提升材料加工性能,最终得到一种具有低加工成本、超高活性物质占比的锂离子电池正极片。子电池正极片。

【技术实现步骤摘要】
一种正极材料、锂离子电池正极片及锂离子电池正极片的制备方法和锂离子电池


[0001]本申请涉及电池领域,尤其是涉及一种正极材料、锂离子电池正极片及锂离子电池正极片的制备方法和锂离子电池。

技术介绍

[0002]制约新能源汽车发展的一个关键因素是电动汽车的续航里程,提高动力电池能量密度至关重要。高镍正极材料在能量密度方面有着非常大的优势,但高镍材料在动力锂离子电池中的使用仍面临一些问题。第一,高镍材料导电性差,需添加额外材料作为导电碳材料,同时还需添加额外粘结剂保证电极的稳定性,使锂离子电池正极片活性物质占比低,影响能量密度;第二,镍含量越高,虽然其能提供容量更高,但稳定性更差,材料加工方面会面临更多挑战,例如超高镍正极材料配制成浆料易凝胶,对环境要求更高等。因此合理设计高镍正极材料、导电碳材料与粘结剂的组合,提高正极活性物质占比,保证能量密度的同时提高材料的加工性能、降低生产成本非常重要。
[0003]现有复合正极材料的制备方法较多,但大部分具有一定得缺陷,例如:目前,锂离子电池正极一般在匀浆时加入聚合物粘结剂(如聚偏氟乙烯)以及大比表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正极材料,其特征在于,包括:两亲表面活性剂、粘接剂、富镍氧化物和导电碳材料,所述富镍氧化物和所述导电碳材料通过所述两亲表面活性剂拼接匹配;所述导电碳材料占所述正极材料的质量百分含量为w1,其中,所述w1满足:w1≤2wt%。2.根据权利要求1所述的正极材料,其特征在于,所述富镍氧化物的D50满足:0.9μm≤D50≤15μm。3.根据权利要求2所述的正极材料,其特征在于,所述富镍氧化物的D50满足:3.0μm≤D50≤11μm。4.根据权利要求1或2所述的正极材料,其特征在于,所述导电碳材料选自零维导电碳材料、一维导电碳材料和二维导电碳材料中的一种或多种。5.根据权利要求4所述的正极材料,其特征在于,所述导电碳材料包括零维导电碳材料、一维导电碳材料和二维导电碳材料。6.根据权利要求3所述的正极材料,其特征在于,所述富镍氧化物与导电碳材料的匹配关系与所述富镍氧化物的D50和所述导电碳材料的维度相关,定义α为所述零维导电碳材料占所述富镍氧化物表面积的比例,所述二维导电碳材料占所述富镍氧化物表面积的比例满足:1

α;当所述D50满足:0.9μm≤D50≤3.0μm时,所述α满足:0.6≤α≤1.0;当所述D50满足:3.0μm<D50≤11μm时,所述α满足:0.3≤α≤0.7;当所述D50满足:当11μm<D50≤15μm时,所述α满足:0≤α≤0.4;定义t为一维导电碳材料的长径比;当所述D50满足:0.9μm≤D50≤3.0μm时,所述t满足:t>700;当所述D50满足:3.0μm<D50≤11μm时,所述t满足:300≤t≤700;当所述D50满足:11μm<D50≤15μm时,所述t满足:t≤300。7.根据权利要求6所述的正极材料,其特征在于,以所述富镍氧化物的用量为100g计,对应所述零维导电碳材料的用量m
D0
以g计,其中,定义导电碳材料厚度为δ,定义富镍氧化物的粉末压实密度定义为p,定义导电碳材料的电导率为σ,所述m
D0
满足下式(I):m
D0
=4*π*(D50/2+r)2*4/3*r*α*2.2/σ(I);对应所述二维导电碳材料的用量m
D2
以g计,满足下式(III):m
D2
=4*π*(D50/2)2*(1

α)*δ*2.2/σ(III);对应所述一维导电碳材料的用量m
D1
以g计,所述m
D1
满足下式(II):m
D1
=100/(p*4/3*π*(D50/2)3)*8*3D50*π*(3D50/t)*2*2.2/σ(II)。8.根据权利要求7所述的正极材料,其特征在于,当所述D50满足:0.9μm≤D50≤3.0μm时,所述m
D0
满足:0.5g≤m
D0
≤0.8g;所述m
D1
满足:0.08g≤m
D1
≤0.3.g;所述m
D2
满足:0.1≤m
D2
≤0.3g;当所述D50满足:3.0μm<D50≤11μm时,所述m
D0
满足:0.3≤m
D0
≤0.7g;所述m
D1
满足:0.08g≤m
D1
≤0.3.g;所述m
D2
满足:0.2≤m
D2
≤0.4g;当...

【专利技术属性】
技术研发人员:葛立萍郝嵘庄明昊田业成邓暄炜
申请(专利权)人:比亚迪股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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