【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂电池，特别是涉及长寿命的正极极片及其制备方法、二次电池和储能装置。
技术介绍
1、锂离子电池中的正极材料通常包含过渡金属元素，如三元材料中的镍、钴、锰，以及磷酸铁锂材料中的铁等。在电池循环过程中，这些过渡金属元素容易发生溶解，导致正极材料结构不稳定，进而影响电池的寿命。特别是含有锰元素的正极材料容易发生jahn-teller效应，会产生大量的锰离子。溶解的过渡金属元素会迁移到负极表面，催化sei膜分解重生，导致可逆锂离子的持续损耗，最终导致电池综合性能的下降。
2、针对上述问题，本领域技术人员一般通过在正极材料设置包覆层的方式来抑制过渡金属的溶出。cn111200128b公开了一种抑制锂离子电池正极材料过渡金属离子溶出的正极材料的制备方法，具体包括采用原位聚合法制备含咪唑结构的导电聚酰胺酸分散液、制备具有导电结构的聚酰胺酸包覆的锂离子电池正极材料及制备含咪唑结构的多孔导电聚酰亚胺包覆的锂离子电池正极材料等步骤。该专利技术制得的含咪唑结构的多孔导电聚酰亚胺包覆的锂离子电池正极材料由含有咪唑结构的多孔导电聚酰亚胺材料与锂离子电池正极材料复合而成，该正极材料能够有效改善锂离子电池的循环稳定性及高温储能性。但是上述制备方法工艺复杂，成本较高，而且会降低正极活性材料的占比，降低能量密度；过渡金属元素与有机物形成的络合物分布于正极极片表面，会发生阳离子聚集，影响锂离子的嵌入/脱嵌。
技术实现思路
1、基于此，有必要提供一种一种长寿命的正极极片及其制备方法、二次电池和
2、本专利技术第一方面提供了一种长寿命的正极极片，包含集流体、设置于集流体上的第一活性材料层，第一活性材料层包含正极活性材料，设置于第一活性材料层远离集流体一侧的第二活性材料层，第二活性材料层包含配位化合物。
3、本专利技术通过在第二活性材料层设置配位化合物，当正极活性材料在循环过程中发生过渡金属溶出时，配位化合物可以通过其配体与过渡金属结合而形成过渡金属配位化合物，从而避免游离的过渡金属在电解液中积累并进一步在负极堆积；配位化合物设置于靠近集流体的第二活性材料层，正常情况下第二活性材料层难以嵌入/脱嵌锂离子，为低活性层，在第二活性材料层中设置配位化合物不会对电池的有效能量密度造成影响，过渡金属配位化合物不会影响第一活性材料层与电解液的锂离子交换；将配位化合物设置于第二活性材料层可以避免在酸性条件下不稳定的材料与电解液接触过程中发生分解。
4、进一步的，配位化合物包含氰基(cn)配体和/或氨基(nh3)配体。两种配体对于过渡金属具有更强的结合强度，可以更好的固定过渡金属。而且两种材料在高温下可以分解产生惰性气体，当电芯发生事故而温度大幅上升时，其产生的气体可以破坏正极材料层和集流体的接触从而断开电路；另外，在对上述极片进行回收时，利用相同的原理可以实现正极材料层与集流体的剥离。
5、进一步的，配位化合物为普鲁士蓝类似物。普鲁士蓝类似物可以与过渡金属形成稳定的配合物。普鲁士蓝类似物不仅可以吸附+2价的过渡金属离子，还可以吸附+3价的过渡金属离子。进一步的，普鲁士蓝类似物为li2fefe(cn)6。上述材料包含锂元素，可以提供补锂作用。
6、进一步的，第一活性材料层与第二活性材料层的厚度的比值为(2-5):1。若设置过薄的第二活性材料层，其对于过渡金属的吸附容量过低，很快会失去作用；若设置过厚的第二活性材料层，其会占据部分正极材料活性较高的区域，从而影响极片的能量密度。
7、进一步的，正极活性材料包含磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、钴酸锂、锰酸锂、富锂锰基和/或镍钴锰酸锂中的至少一种。上述正极材料均含有过渡金属元素，过渡金属溶出会影响其循环寿命。
8、进一步的，第二活性材料层包含导电剂。在第二活性材料层中设置导电剂可以防止配位化合物影响极片的电子传输。进一步的，导电剂为炭黑、碳纳米管、石墨烯、石墨等。
9、本专利技术第二方面提供了上述正极极片的制备方法，包括下述步骤：
10、将包含配位化合物的第二浆料涂覆于集流体上，辊压以形成第二活性材料层；将包含正极活性材料的第一浆料涂覆于第二活性材料层远离集流体的一侧，辊压以形成第一活性材料层。
11、本专利技术仅需要通过二次涂覆的方式即可形成上述正极极片，从而提供对游离过渡金属的固定作用，制备方法简单，良品率高。
12、本专利技术第三方面提供了一种二次电池，包含上述的正极极片。本专利技术的电池具有良好的循环性能。
13、本专利技术第四方面提供了一种储能装置，包含上述的极片和/或电池。本专利技术的储能装置具有良好的循环性能。
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1.一种长寿命的正极极片，其特征在于，包含集流体、设置于所述集流体上的第一活性材料层，所述第一活性材料层包含正极活性材料，设置于所述第一活性材料层远离所述集流体一侧的第二活性材料层，所述第二活性材料层包含配位化合物。
2.根据权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述配位化合物包含氰基配体和/或氨基配体。
3.根据权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述配位化合物为普鲁士蓝类似物。
4.根据权利要求3所述的正极极片，其特征在于，所述普鲁士蓝类似物为Li2FeFe(CN)6。
5.根据权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述第一活性材料层与所述第二活性材料层的厚度的比值为(2-5):1。
6.根据权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述正极活性材料包含磷酸铁锂、磷酸锰铁锂、钴酸锂、锰酸锂、富锂锰基和/或镍钴锰酸锂中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述第二活性材料层包含导电剂。
8.根据权利要求1-7任一项所述的正极极片的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：将包含所述
9.一种二次电池，其特征在于，包含权利要求1-7任一项所述的正极极片。
10.一种储能装置，其特征在于，包含权利要求1-7任一项所述的正极极片和/或权利要求9所述的二次电池。
...【技术特征摘要】
1.一种长寿命的正极极片，其特征在于，包含集流体、设置于所述集流体上的第一活性材料层，所述第一活性材料层包含正极活性材料，设置于所述第一活性材料层远离所述集流体一侧的第二活性材料层，所述第二活性材料层包含配位化合物。
2.根据权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述配位化合物包含氰基配体和/或氨基配体。
3.根据权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述配位化合物为普鲁士蓝类似物。
4.根据权利要求3所述的正极极片，其特征在于，所述普鲁士蓝类似物为li2fefe(cn)6。
5.根据权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述第一活性材料层与所述第二活性材料层的厚度的比值为(2-5):1。
6.根据权利要求1所述的正极...
【专利技术属性】
技术研发人员：许天军，邓文云，
申请(专利权)人：深圳市首通新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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