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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及储能领域,具体涉及一种正极颗粒、其制备方法及电池。
技术介绍
1、随着锂离子电池技术的不断发展,锂离子电池与铅酸、镉镍等其他类型的电池相比具有比容量大、无记忆效应、工作电压高、充电速度快、工作温度范围宽、循环寿命长、体积小、重量轻等优点。目前,锂离子电池已广泛应用于移动电话、笔记本电脑、电动汽车、储能电柜等领域,并且其应用范围越来越广泛。
2、随着电池的广泛应用,产生了大量的废旧电池,废旧电池若不进行回收,则会对环境造成严重的污染和破坏,此外,还会造成大量有价金属的浪费,因此,对于电池的回收利用至关重要。然,现有的正极活性材料的回收方法得到的正极活性材料的倍率性能不佳。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种正极颗粒,其具有更高的倍率性能。
2、第一方面,本申请实施例提供一种正极颗粒,其包括:
3、活性颗粒,所述活性颗粒包括颗粒本体及钒原子,所述钒原子掺杂于所述颗粒本体内;
4、第一包覆层,所述第一包覆层包裹于所述活性颗粒的表面;以及
5、第二包覆层,所述第二包覆层包裹于所述第一包覆层的表面,所述第二包覆层包括氟掺杂的碳材料。
6、进一步地,自所述活性颗粒的表面指向所述活性颗粒的内部的方向上,所述钒原子的含量逐渐降低。
7、进一步地,所述第二包覆层还包括三氧化二钒,所述三氧化二钒分散于所述氟掺杂的碳材料中。
8、进一步地,所述第一包覆层的厚度d1的范围为3nm≤d1≤10nm。
9、进一步地,所述第二包覆层的厚度d2的范围为5nm≤d2≤15nm。
10、第二方面,本申请实施例还提供一种正极颗粒的制备方法,其包括:
11、提供待回收正极极片;
12、将所述待回收正极极片于极性有机溶剂中进行脱附,得到待回收颗粒,所述待回收颗粒包括颗粒本体及包裹于所述颗粒本体表面的第一包覆层;以及
13、将所述待回收颗粒与氧化锂、五氧化二钒混合,得到混合料;以及
14、对所述混合料进行烧结,得到所述正极颗粒,其中,所述正极颗粒包括活性颗粒、包裹于所述活性颗粒的表面的第一包覆层及层包裹于所述第一包覆层的表面的第二包覆层,所述活性颗粒包括颗粒本体及钒原子,所述钒原子掺杂于所述颗粒本体内,所述第二包覆层包括氟掺杂的碳材料。
15、进一步地,所述将所述待回收正极极片于极性有机溶剂中进行脱附,得到待回收颗粒,包括:
16、将所述待回收正极极片置于极性有机溶剂中,于第一温度t1为80℃≤t1≤120℃,以分离出所述待回收颗粒,其中,所述极性有机溶剂于25℃的介电常数ε的范围为:ε≥30f/m。
17、进一步地,在所述混合料中,所述氧化锂的质量为所述待回收颗粒的质量的0.5wt%至3wt%。
18、进一步地,在所述混合料中,所述五氧化二钒的质量为所述待回收颗粒的质量的0.05wt%至0.5wt%。
19、进一步地,所述对所述混合料进行烧结,包括:
20、于第二温度t2为300℃≤t2≤400℃对所述混合料进行第一烧结;以及
21、于第三温度t3为550℃≤t3≤750℃对所述混合料进行第二烧结,以得到所述正极颗粒。
22、第三方面,本申请实施例还提供一种电池,其包括:
23、电解液;
24、正极极片,所述正极极片至少部分浸润于所述电解液中,所述正极极片包括正极活性层,所述正极活性层包括本申请第一方面所述的正极颗粒或包括本申请第二方面所述的正极颗粒的制备方法制得的正极颗粒;
25、隔膜,位于所述正极极片的一侧,且至少部分浸润于所述电解液中,以及
26、负极极片,所述负极极片设置于所述隔膜背离所述正极极片的一侧且至少部分浸润所述电解液中。
27、在本申请实施例的正极颗粒在活性颗粒内掺杂钒原子,钒原子提高活性颗粒的电子电导率和离子电导率,从而提高正极颗粒的倍率性能及低温循环性能。此外,所述第二包覆层包括氟掺杂的碳材料,即氟掺杂的碳包覆层。在第二包覆层中掺杂氟,由于氟具有很强的电负性,从而可以提高第二包覆层的电子导电性,从而降低电子传导的阻抗,使得正极颗粒应用于电池时,具有更好的动力学性能。
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1.一种正极颗粒,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的正极颗粒,其特征在于,自所述活性颗粒的表面指向所述活性颗粒的内部的方向上,所述钒原子的含量逐渐降低。
3.根据权利要求1所述的正极颗粒,其特征在于,所述第二包覆层还包括三氧化二钒,所述三氧化二钒分散于所述氟掺杂的碳材料中。
4.根据权利要求1所述的正极颗粒,其特征在于,所述第一包覆层的厚度d1的范围为3nm≤d1≤10nm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的正极颗粒,其特征在于,所述第二包覆层的厚度d2的范围为5nm≤d2≤15nm。
6.一种正极颗粒的制备方法,其特征在于,包括:
7.根据权利要求6所述的正极颗粒的制备方法,其特征在于,所述将所述待回收正极极片于极性有机溶剂中进行脱附,得到待回收颗粒,包括:
8.根据权利要求6所述的正极颗粒的制备方法,其特征在于,在所述混合料中,所述氧化锂的质量为所述待回收颗粒的质量的0.5wt%至3wt%。
9.根据权利要求6所述的正极颗粒的制备方法,其特征在于,在所述混合料中,所述五
10.根据权利要求6-9任一项所述的正极颗粒的制备方法,其特征在于,所述对所述混合料进行烧结,包括:
11.一种电池,其特征在于,包括:
...【技术特征摘要】
1.一种正极颗粒,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的正极颗粒,其特征在于,自所述活性颗粒的表面指向所述活性颗粒的内部的方向上,所述钒原子的含量逐渐降低。
3.根据权利要求1所述的正极颗粒,其特征在于,所述第二包覆层还包括三氧化二钒,所述三氧化二钒分散于所述氟掺杂的碳材料中。
4.根据权利要求1所述的正极颗粒,其特征在于,所述第一包覆层的厚度d1的范围为3nm≤d1≤10nm。
5.根据权利要求1-4任一项所述的正极颗粒,其特征在于,所述第二包覆层的厚度d2的范围为5nm≤d2≤15nm。
6.一种正极颗粒的制备方法,其特征在于,包括:<...
【专利技术属性】
技术研发人员:吕超,
申请(专利权)人:厦门海辰储能科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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