碳包覆磷酸铁锂活性材料及制备方法、正极极片和锂电池技术

本发明专利技术公开了碳包覆磷酸铁锂活性材料及制备方法、正极极片和锂电池，涉及锂电池技术领域。本发明专利技术通过碳包覆因子β来综合评价碳包覆磷酸铁锂活性材料碳包覆层的结构，可以评价碳包覆磷酸铁锂活性材料单位表面积上拥有石墨化碳的量，相较于无定形碳，石墨化碳拥有更优越的导电性更能提高磷酸铁锂基体的导电性能。通过调控碳包覆磷酸铁锂活性材料的碳包覆层结构，使得碳包覆因子β满足特定的取值范围，有利于改善碳包覆磷酸铁锂活性材料的均匀导电性，使得由其制得的锂离子电池的内阻增长率、电荷转移阻抗Rct样本标准偏差、Warburg系数𝜎的样本标准偏差都较小，提升了锂离子电池的整体电学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂电池，具体而言，涉及碳包覆磷酸铁锂活性材料及制备方法、正极极片和锂电池。

技术介绍

1、磷酸铁锂（lifepo4）作为锂离子电池正极材料，不仅具备能量密度高、工作电压高、环境友好和无记忆效应等优点，其独特的橄榄石结构使得lifepo4的循环性能和安全性能均优于同类型的正极材料。但是，这种橄榄石结构无法形成连续的feo6导电网络，致使lifepo4导电率偏低。

2、为此，不少研究人员针对该问题提出各种解决方案，如碳包覆、金属离子掺杂和材料纳米化等。目前常用且投入工业化使用的手段是碳包覆，即在lifepo4外部制备碳包覆层变成lifepo4/c来提高其材料的导电性。然而该方法仍有不足，比如碳包覆层过厚，锂离子传输通道会变长影响锂离子传输速率，且降低lifepo4/c的振实密度，进而降低能量密度；碳包覆层过薄则容易包覆不完全，导电网络未能完全覆盖lifepo4影响电子传输速率。同时，碳包覆层中的碳通常以无定形碳和石墨化碳两种形式共同存在，石墨化碳的导电性更高，但往往需要更长时间和更高的煅烧温度，然而长时间的高煅烧温度使得lifepo4本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碳包覆磷酸铁锂活性材料，其特征在于，包括磷酸铁锂基体和包覆于所述磷酸铁锂基体上的碳包覆层；

2.根据权利要求1所述的碳包覆磷酸铁锂活性材料，其特征在于，碳包覆因子β的取值为4g/cm2-10g/cm2；

3.根据权利要求1所述的碳包覆磷酸铁锂活性材料，其特征在于，所述磷酸铁锂基体的结构通式为Li1-xJxFe1-yMy(PO4-z)Qz；

4.一种权利要求1-3中任一项所述碳包覆磷酸铁锂活性材料的制备方法，其特征在于，制备碳包覆因子β满足要求的碳包覆磷酸铁锂活性材料。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，包括：

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【技术特征摘要】

1.一种碳包覆磷酸铁锂活性材料，其特征在于，包括磷酸铁锂基体和包覆于所述磷酸铁锂基体上的碳包覆层；

2.根据权利要求1所述的碳包覆磷酸铁锂活性材料，其特征在于，碳包覆因子β的取值为4g/cm2-10g/cm2；

3.根据权利要求1所述的碳包覆磷酸铁锂活性材料，其特征在于，所述磷酸铁锂基体的结构通式为li1-xjxfe1-ymy(po4-z)qz；

4.一种权利要求1-3中任一项所述碳包覆磷酸铁锂活性材料的制备方法，其特征在于，制备碳包覆因子β满足要求的碳包覆磷酸铁锂活性材料。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，制备所述第一包覆磷酸铁锂的过程中，将磷酸铁、锂源、掺杂源和碳源混合得到反应物，将所述反应物加入溶剂进行球磨得到浆料，将所述浆料在惰性气氛下进行所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔璠，王涛，黄炜妍，余海军，李长东，
申请(专利权)人：广东邦普循环科技有限公司，
类型：发明
国别省市：

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