一种正极材料及其制备方法和锂离子电池技术

本发明专利技术提供了一种正极材料及其制备方法和锂离子电池，所述正极材料由内至外依次包括含锰正极活性物质内核、氟掺杂的碳包覆层和高铁酸锂外壳层。本发明专利技术的碳包覆层中掺杂的氟既能够有效抑制内核中Mn

【技术实现步骤摘要】
一种正极材料及其制备方法和锂离子电池


[0001]本专利技术属于电池
，涉及一种正极材料及其制备方法和锂离子电池。

技术介绍

[0002]随着锂离子动力电电池的不断发展，其应用领域也在逐渐的扩大，在正极材料的使用方面已经由单一化向多元化的方向转变。在锂离子动力电池正极材料当中，最常用的材料有磷酸铁锂和三元材料。与三元材料相比，磷酸铁锂(LFP)的优势体现在成本低、循环使用寿命长和安全性较高，但LFP的实际能量密度临近理论瓶颈。
[0003]目前，镍钴锰酸锂(NCM)的能量密度约为1100Wh/kg，其成本约为34万/吨；LFP的能量密度约为580Wh/kg，其成本约为16万/吨；磷酸锰铁锂(LMFP)的能量密度约为700Wh/kg，其成本约为19万/吨。与NCM三元材料相比，LMFP的成本可降低44％；与LFP相比，LMFP具备更高的能量密度和更高的工作电压。在这种情况下，磷酸锰铁锂(LMFP)被认定为具有发展潜力的正极材料，有望加速其在动力电池市场的渗透。但是，LMFP具有的Mn
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料由内至外依次包括含锰正极活性物质内核、氟掺杂的碳包覆层和高铁酸锂外壳层。2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述含锰正极活性物质内核中的含锰正极活性物质，包括磷酸锰铁锂、锰酸锂和磷酸锰锂中的至少一种；优选地，所述含锰正极活性物质内核的粒径为3～5μm；优选地，所述磷酸锰铁锂中，锰元素和铁元素的摩尔比为(6～8):(2～4)。3.根据权利要求1或2所述的正极材料，其特征在于，所述碳包覆层的厚度为10～20nm；优选地，以所述氟掺杂的碳包覆层的总质量为基准，氟元素的质量分数为40～70％。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的正极材料，其特征在于，所述高铁酸锂外壳层的厚度为110～220nm。5.根据权利要求1
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4任一项所述的正极材料，其特征在于，所述高铁酸锂外壳层的外表面还包覆有聚多巴胺层；优选地，所述聚多巴胺层的厚度为10～20nm。6.一种权利要求1
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5任一项所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)将含锰正极活性物质与含氟有机试剂混合，冷冻干燥，得到中间体；(2)将所述中间体和高铁酸锂混合，得到所述正极材料。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述冷冻的温度为
‑
40～
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20℃；优选地，步骤(1)所述冷冻的时间为4～6h；优选地，降至所述冷冻的温度，所需的降温时间小于或等于1h；优...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪瑞，朱伟华，魏海涛，
申请(专利权)人：湖北亿纬动力有限公司，
类型：发明
国别省市：