[發明專利]高功率鋰電池正極材料的制備方法及鋰電池

在審

• 申請號: 201610220114.6
• 申請日: 2016-04-11
• 公開（公告）號: CN107293702A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 李明宗;蘇羽秀;郭政肇
• 申請（專利權）人: 創奕能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/58;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 北京律和信知識產權代理事務所(普通合伙)11446
• 代理人: 王月春,武玉琴

1.一種高功率鋰電池正極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)以固相混合方式將含鋰前驅物、含鐵前驅物、含碳固體前驅物與含磷酸根原料混合均勻，其中所述含鋰前驅物、所述含鐵前驅物及所述含磷酸根原料的摩爾比為1:1:1；

2)將步驟1)所得的固相混合物在500℃至575℃的溫度下進行煅燒處理，以得到煅燒生成物；

3)在步驟2)所得的所述煅燒生成物中加入含碳液體前驅物，以形成兩相混合物，其中所述煅燒生成物的含量為98至99wt％，所述含碳液體前驅物的含量為1至2wt％；以及

4)將所述兩相混合物在625℃至750℃的溫度下進行燒結處理，以形成燒結生成物。

2.根據權利要求1所述的高功率鋰電池正極材料的制備方法，其特征在于，在上述步驟1)中，還包括：先將所述含鋰前驅物、所述含鐵前驅物與所述含碳固體前驅物混合均勻后，再進一步混入含磷酸根原料，并在100℃至120℃的溫度下對所述固相混合物進行熱處理。

3.根據權利要求2所述的高功率鋰電池正極材料的制備方法，其特征在于，在上述步驟2)中，所述煅燒處理是于空氣中進行且持續7至10小時。

4.根據權利要求1所述的高功率鋰電池正極材料的制備方法，其特征在于，在上述步驟2)與步驟3)之間，還包括：將所述煅燒生成物粉碎以形成粉末狀。

5.根據權利要求4所述的高功率鋰電池正極材料的制備方法，其特征在于，在上述步驟3)中，還包括：在100℃至120℃的溫度下對所述含碳液體前驅物與形成粉末狀的所述煅燒生成物的混合物進行熱處理。

6.根據權利要求5所述的高功率鋰電池正極材料的制備方法，其特征在于，還包括：對經熱處理的所述混合物進行研磨處理。

7.根據權利要求6所述的高功率鋰電池正極材料的制備方法，其特征在于，在上述步驟4)中，所述燒結處理是于空氣中進行且持續10至15小時。

8.根據權利要求1所述的高功率鋰電池正極材料的制備方法，其特征在于，在上述步驟4)之后，還包括：對所形成的所述燒結生成物進行篩分及研磨 處理。

9.根據權利要求1所述的高功率鋰電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述含鋰前驅物選自于碳酸鋰、氫氧化鋰、硝酸鋰、醋酸鋰、氯化鋰、碳酸氫鋰、磷酸氫鋰、磷酸鋰、或其組合，所述含鐵前驅物選自于氧化鐵、硫酸鐵、草酸亞鐵、磷酸鐵、醋酸鐵、硝酸鐵、氯化鐵、或其組合，所述含碳固體前驅物包含大量的Super P導電碳材及少量的有機碳，所述含碳液體前驅物為有機碳溶液。

10.根據權利要求9所述的高功率鋰電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述含碳固體前驅物中的有機碳包含葡萄糖、蔗糖、水楊酸、檸檬酸、維生素C、或其組合，所述有機碳溶液包含葡萄糖、蔗糖、水楊酸、檸檬酸、維生素C、或其組合。

11.一種鋰電池，其特征在于，包括：

一隔離層，所述隔離層具有一第一表面及一相對于所述第一表面的第二表面；

一正極結構，所述正極結構設置于所述第一表面上，所述正極結構包括一相對于所述第一表面的正極集電層及一設置于所述第一表面與所述正極集電層之間的正極層；及

一負極結構，所述負極結構設置于所述第二表面上，所述負極結構包括一相對于所述第二表面的負極集電層及一設置于所述第二表面與所述負極集電層之間的負極層；

其中，所述正極集電層的材料包含多數個磷酸鋰鐵粒子，且每一個磷酸鋰鐵粒子的表面上皆形成有一導電性碳披覆層，所述導電性碳披覆層至少可由第一碳材與第二碳材所形成，所述第一碳材為Super P導電碳材，所述第二碳材包含葡萄糖、蔗糖、水楊酸、檸檬酸、維生素C、或其組合，且所述第一碳材與所述第二碳材之重量比介于2.0至3.5。