一种正极材料及其制备方法、正极片和锂离子电池技术

本发明专利技术公开了一种正极材料及其制备方法、正极片和锂离子电池。正极材料包括三维花状碳以及填充于三维花状碳骨架间的纳米磷酸铁锂颗粒。制备方法为：1)将花状碳与铁源混合，在保护气氛条件下煅烧，得到负载铁盐的花状碳材料；2)将上述负载铁盐的花状碳分散在乙二醇中，分别加入锂源和磷源，混合均匀后转移到水热反应釜，水热反应后，得到负载磷酸铁锂前驱体的花状碳材料；3)将负载磷酸铁锂前驱体的花状碳材料在氩氢气氛中烧结，获得正极材料。LiFePO4纳米颗粒均匀负载在花状碳表面，花状碳提供快速的电子传输通道，同时能够有效抑制LiFePO4纳米颗粒在烧结过程中的团聚，因而表现出大容量、长寿命以及优异的高倍率性能，在快充磷酸铁锂电池中具有重要应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池，具体涉及一种正极材料及其制备方法、正极片和锂离子电池。

技术介绍

1、锂离子电池(libs)已广泛应用于便携式电子设备、电动汽车(ev)和智能电网等领域。磷酸铁锂作为一种具有高温稳定性好、工作温度范围宽、环境友好、低成本及高安全等优点的正极材料，在新型动力电池及电力系统中得到广泛应用。目前，电动汽车的“快充焦虑”和储能“高功率”的工况，对libs系统的充电速度提出了更高要求。然而，由于其较差的本征导电性和较慢的锂离子传输速率，传统的磷酸铁锂正极材料不能满足新型动力电池和电力系统中高倍率、长循环寿命的要求，因此对磷酸铁锂正极材料的改性成为研究的热点。

2、中国专利(cn114715870a)公开了一种多孔碳层包覆磷酸铁锂材料的制备方法，以含离子液体的fe-mofs纳米材料作为铁源和碳源，将含离子液体的fe-mofs纳米材料与磷源、锂源混合均匀后，在惰性气氛下固相烧结，得到多孔碳层包覆的磷酸铁锂材料。然而，多孔碳作为包覆层对磷酸铁锂的性能提升有限。中国专利(cn112397698a)公开了一种复合导电剂包覆磷酸铁锂材料及其本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料包括三维花状碳以及填充于所述三维花状碳骨架间的纳米磷酸铁锂颗粒。

2. 如权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述花状碳为球形颗粒，直径为1-3 µm，花瓣厚为5-10 nm，磷酸铁锂颗粒尺寸为20-70 nm。

3. 如权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述花状碳的比表面积为1500-2000m2/g，孔体积为0.9-1.2 cm3/g。

4.如权利要求1至3任一项所述的正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述花状碳的制备方法为：将煤沥...

【技术特征摘要】

1.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料包括三维花状碳以及填充于所述三维花状碳骨架间的纳米磷酸铁锂颗粒。

2. 如权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述花状碳为球形颗粒，直径为1-3 µm，花瓣厚为5-10 nm，磷酸铁锂颗粒尺寸为20-70 nm。

3. 如权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述花状碳的比表面积为1500-2000m2/g，孔体积为0.9-1.2 cm3/g。

4.如权利要求1至3任一项所述的正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述花状碳的制备方法为：将煤沥青粉末与k2co3与na2co3的混合物、以及koh混合均匀，转入管式炉，在氮气气氛下活化，经洗涤、过滤、...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍开富，周峰，王奕轩，廖雅贇，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：