[實用新型]一種鋰電池正極結構

有效

• 申請號: 201721776362.5
• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN207602682U
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 張曉琨
• 申請（專利權）人: 成都亦道科技合伙企業（有限合伙）
• 主分類號: H01M4/136
• 分類號: H01M4/136;H01M4/1397
• 代理公司: 成都帝鵬知識產權代理事務所(普通合伙) 51265
• 代理人: 黎照西

本實用新型涉及鋰電池技術領域，尤其涉及一種鋰電池正極結構。一種鋰電池正極結構，包括正極集流體和形成在所述正極集流體之上的正極薄膜層，所述正極薄膜層包括金屬氟化物Fe_1?xCo_xF₃的顆粒。氟的電負性強、自由能較大，其所形成的二元過渡金屬氟化物Fe_1?xCo_xF₃的M?F離子鍵強度比較高，且金屬粒子氧化價態較高，其放電電位平臺較高，一般為1.5?4.5V，當其形成在所述正極集流體之上時，使得該正極集流體具有較高比容量，進而包含該形成有正極薄膜層的正極集流體的鋰電池具有較高的能量密度。

【技術領域】

本實用新型涉及鋰電池技術領域，尤其涉及一種鋰電池正極結構。

【背景技術】

目前商品化鋰電池一般采用嵌脫鋰材料為正極，如層狀結構的LiCoO₂、尖晶石結構的LiMn₂O₄和橄欖石結構的LiFePO₄等，負極材料采用石墨類材料。上述電極材料是通過鋰離子的嵌入/脫出來傳輸電流的，反應過程中，鋰離子在正負極之間可逆地脫嵌，發生均相反應，物質結構沒有發生轉變。受正極材料結構的限制，鋰離子的飽和嵌入量有限，因此每次充放電循環交換的鋰離子量有限，導致其質量比容量較低。近年來，電動工具、電動助力車、特別是電動汽車等領域的迅速發展為鋰電池提供了很好的應用前景，但同時對鋰電池的循環壽命、能量密度、安全性、價格以及環境相容性等性能提出了更高的要求。因此傳統的石墨負極及正極材料已不能滿足日益增長的能量密度的要求，急需發展新的高容量的正負極電極材料。

【實用新型內容】

為克服目前傳統的石墨負極及正極材料已不能滿足日益增長的鋰電池高能量密度的要求，本實用新型提供一種比容量密度高、充放電循環效果好的鋰電池正極結構。

本實用新型為了解決上述技術問題，提供一技術方案：一種鋰電池正極結構，包括正極集流體和形成在所述正極集流體之上的正極薄膜層，所述正極薄膜層包括金屬氟化物Fe_1－xCo_xF₃的顆粒。

優選地，所述正極薄膜層的厚度為1－100um。

本實用新型為了解決上述技術問題，提供另一技術方案：一種鋰電池正極結構，包括正極集流體和形成在所述正極集流體之上的正極薄膜層，所述正極薄膜層包括金屬氟化物Fe_1－xCo_xF₃的顆粒，所述正極薄膜層所包括的金屬氟化物Fe_1－xCo_xF₃的顆粒表面形成有碳修飾層。

優選地，所述碳修飾層的厚度為1－100nm。

優選地，所述正極薄膜層的厚度為1-100μm。

優選地，正極集流體選用鋁、不銹鋼、鎳、鉬、鈦、鈮、銅、鐵金屬中的任一種。

相對于現有技術，所述正極薄膜層包括金屬氟化物Fe_1-xCo_xF₃顆粒。氟的電負性強、自由能較大，其所形成的二元過渡金屬氟化物Fe_1-xCo_xF₃的M-F離子鍵強度比較高，且金屬粒子氧化價態較高，其放電電位平臺較高，一般為1.5-4.5V，進而包含該正極薄膜層的鋰電池具有較高的能量密度。

所述金屬氟化物Fe_1-xCo_xF₃顆粒表面形成有碳修飾層的正極顆粒材料，當將該正極顆粒材料涂布在所述正極集流體之上形成正極薄膜層時，能很好的提高正極薄膜層的電子電導率，進而很好的增強利用形成有該正極薄膜層的鋰電池的倍率特性。