一种复合正极材料及其制备方法、正极极片和锂离子电池技术

技术编号:40350010 阅读:35 留言:0更新日期:2024-02-09 14:34
本发明专利技术涉及锂离子电池技术领域,具体而言,涉及一种复合正极材料及其制备方法、正极极片和锂离子电池。复合正极材料包括掺杂有金属改性元素的磷酸铁锂材料,以及至少部分包覆在磷酸铁锂材料表面上的碳包覆层;金属改性元素包括钠、镁、钛、钒、铬、锌、铌、锆和钼元素中的至少一种;所述碳包覆层中含有卤族元素。本发明专利技术通过设置碳包覆层可尽量避免磷酸铁锂晶面与电解液直接接触,并提升材料电子电导率;通过对碳包覆层进行卤素掺杂,可以提升界面抗蚀性并促进界面锂离子扩散;通过掺杂金属改性元素占据锂位点,可以引发晶格畸变,削弱Li‑O键并促进体相锂离子扩散。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池,具体而言,涉及一种复合正极材料及其制备方法、正极极片和锂离子电池


技术介绍

1、锂离子电池是目前被应用广泛的一种二次电池,其具有能量密度大、自放电率低、电势差高、循环寿命长等诸多优点。锂电池正极材料是锂离子电池构成材料的一部分,直接影响了锂离子电池的性能。

2、lifepo4在动力和储能电池领域得到了广泛应用,其高安全性,长循环稳定性在各类正极材料中较为突出。虽然目前已经针对lifepo4低离子/电子电导率进行改性,实施了如纳米化,掺杂和包覆策略并实现生产,但lifepo4仍存在其他问题。例如,颗粒纳米化提升电性能会造成材料比表面积增大,加工性能会受到影响。又如,电解液中六氟磷酸锂水解产生氢氟酸对lifepo4晶格的腐蚀作用,造成过渡金属离子溶出,同时界面反应副产物氟化锂等堆积,使cei厚度增长,对界面锂离子脱嵌过程产生负面影响,进而造成lifepo4放电容量较低并且在循环过程中容量逐渐衰减。

3、有鉴于此,特提出本专利技术。


技术实现思路

<p>1、本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种复合正极材料,其特征在于,包括掺杂有金属改性元素的磷酸铁锂材料,以及至少部分包覆在所述磷酸铁锂材料表面上的碳包覆层;

2.根据权利要求1所述复合正极材料,其特征在于,所述金属改性元素的质量占所述复合正极材料质量的2000~8000ppm;

3.根据权利要求1所述复合正极材料,其特征在于,所述卤族元素包括氟元素和氯元素中的至少一种;

4.根据权利要求1所述复合正极材料,其特征在于,所述碳包覆层主要由有机碳源和气体碳源形成,所述碳包覆层的厚度为20~60nm,碳元素的质量占所述复合正极材料质量的0.9%~1.4%;

5.一种复合正极材料...

【技术特征摘要】

1.一种复合正极材料,其特征在于,包括掺杂有金属改性元素的磷酸铁锂材料,以及至少部分包覆在所述磷酸铁锂材料表面上的碳包覆层;

2.根据权利要求1所述复合正极材料,其特征在于,所述金属改性元素的质量占所述复合正极材料质量的2000~8000ppm;

3.根据权利要求1所述复合正极材料,其特征在于,所述卤族元素包括氟元素和氯元素中的至少一种;

4.根据权利要求1所述复合正极材料,其特征在于,所述碳包覆层主要由有机碳源和气体碳源形成,所述碳包覆层的厚度为20~60nm,碳元素的质量占所述复合正极材料质量的0.9%~1.4%;

5.一种复合正极材料的制备方法,其特征在于,包括...

【专利技术属性】
技术研发人员:王浩宇孔令涌夏童练艳梅李意能陈景山
申请(专利权)人:佛山市德方纳米科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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