一种正极材料及其制备方法与应用技术

技术编号:40802969 阅读:38 留言:0更新日期:2024-03-28 19:28
本申请公开了一种正极材料及其制备方法与应用,属于电池技术领域。本申请所述正极材料具有三层核壳结构,良离子导体的磷化亚铁在中间层,包覆在磷酸锰铁锂表面,可以有效改善磷酸锰铁锂的电子、离子传导率;外层壳层中含有无定型碳以及嵌入无定形碳中的碳纳米管,该结构层不仅更有利于正极材料在接触电解液时能够快速浸润,同时也能作为导电层/保护层协同中间层提升整体材料的导电性并抑制锰元素的溶出;此外,外层镶嵌的碳纳米管使得整体材料呈现出三维连通结构,内部的磷酸锰铁锂的电子传输能力进一步提升,该正极材料表现出优异的长循环性能。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电池,具体涉及一种正极材料及其制备方法与应用


技术介绍

1、与磷酸铁锂相比,掺杂锰元素的磷酸铁锂将转化为磷酸铁锂和磷酸锰锂的固溶体,充放电电压平台更高,作为动力电池正极使用时能量密度高,理论性能优异。

2、然而,磷酸锰铁锂中由于p-o键会大幅度限制自由电子的运动,因此其电导率远不及磷酸铁锂,材料导电性能差;另一方面,锰元素的引入会带来姜-泰勒效应,加上正极材料的表面重建效应,材料中的锰元素极易溶出,导致材料的晶格发生畸变,并且溶出的锰元素还会扩散到电解液甚至转移到负极表面,造成动力电池的性能削弱。


技术实现思路

1、本申请的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供了一种正极材料及其制备方法与应用。本申请所述正极材料具有三层核壳结构,作为良离子导体的磷化亚铁作为中间层包覆在磷酸锰铁锂表面,可以有效改善磷酸锰铁锂的电子、离子传导率,而外层壳层为无定型碳以及嵌入其中的碳纳米管,该结构层不仅更有利于正极材料在接触电解液时能够快速浸润,同时也能作为导电层/保护层协同中间层提升整体材料的导电性并抑本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种正极材料,其特征在于,包括复合颗粒,所述复合颗粒由内至外至少包括内核、中间层以及壳层;

2.如权利要求1所述正极材料,其特征在于,所述无定型碳远离内核一侧的表面有碳纳米管。

3.如权利要求1所述正极材料,其特征在于,所述碳纳米管的长径比≥60。

4.如权利要求1所述正极材料,其特征在于,所述正极材料的比表面积为12.78~23.36m2/g。

5.如权利要求1所述正极材料,其特征在于,所述复合颗粒满足Ra:Rb=(0.5~8):1,其中Ra nm为壳层的平均厚度,Rb nm为中间层的平均厚度。

6.如权利要求5所述正极材...

【技术特征摘要】

1.一种正极材料,其特征在于,包括复合颗粒,所述复合颗粒由内至外至少包括内核、中间层以及壳层;

2.如权利要求1所述正极材料,其特征在于,所述无定型碳远离内核一侧的表面有碳纳米管。

3.如权利要求1所述正极材料,其特征在于,所述碳纳米管的长径比≥60。

4.如权利要求1所述正极材料,其特征在于,所述正极材料的比表面积为12.78~23.36m2/g。

5.如权利要求1所述正极材料,其特征在于,所述复合颗粒满足ra:rb=(0.5~8):1,其中ra nm为壳层的平均厚度,rb nm为中间层...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱青文
申请(专利权)人:欣旺达动力科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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