[發(fā)明專利]正極活性材料、鋰離子電池及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810099589.3
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108232174A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘇凱;喬喬;路文寧
• 申請（專利權(quán)）人: 北京國能電池科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/58;H01M10/0525;H01M10/058
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 王煥

本發(fā)明涉及鋰離子電池領(lǐng)域，具體而言，提供了一種正極活性材料、鋰離子電池及其制備方法。所述正極活性材料，包括532型三元材料6?8質(zhì)量份、磷酸錳鐵鋰1?3質(zhì)量份和錳酸鋰1?3質(zhì)量份；所述532型三元材料的化學(xué)式為LiNi_0.5Mn_0.3Co_0.2O₂；所述磷酸錳鐵鋰的化學(xué)式為LiMn_xFe_1?xPO₄，其中0<x<1。該正極活性材料具有體積密度高、安全性高和成本低的優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子電池領(lǐng)域，具體而言，涉及一種正極活性材料、鋰離子電池及其制備方法。

背景技術(shù)

鋰離子電池系一種新型的綠色化學(xué)電源，與傳統(tǒng)的鎳鎘電池、鎳氫電池相比具有電壓高、壽命長和能量密度大的優(yōu)點。隨著鋰電池技術(shù)的不斷更新和發(fā)展，其質(zhì)輕、高容、長壽命的優(yōu)點逐漸得到消費者的青睞。鋰電池市場已經(jīng)由手機擴展到相機、DVD、航膜、玩具等多種領(lǐng)域。近年來，鋰離子電池由于具有電壓高、循環(huán)使用次數(shù)多、存儲時間長等優(yōu)點，不僅在便攜式電子設(shè)備上得到廣泛應(yīng)用，而且也廣泛應(yīng)用于電動汽車、電動自行車以及電動工具等大中型電動設(shè)備方面。

鋰離子電池的性能主要取決于正負極材料，三元鋰離子電池正極材料LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂(NCM)憑借比容量高的優(yōu)勢，被認為是極具應(yīng)用前景的鋰離子動力電池正極材料，然而其體積密度較低、成本稍高、安全性稍差，以上缺點不但會限制鋰離子電池的性能，還會提高鋰離子電池的生產(chǎn)成本。

有鑒于此，特提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的第一目的在于提供一種正極活性材料，該正極活性材料具有體積密度高、安全性高和成本低的優(yōu)點。

本發(fā)明的第二目的在于提供一種鋰離子電池，該鋰離子電池包括上述正極活性材料，因此具有體積密度高、安全性高和成本低的優(yōu)點。

本發(fā)明的第三目的在于提供一種鋰離子電池的制備方法，該方法工藝簡單、科學(xué)合理，制備得到的鋰離子電池具有體積密度高、安全性高和成本低的優(yōu)點。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，特采用以下技術(shù)方案：

第一方面，本發(fā)明提供了一種正極活性材料，包括532型三元材料6-8質(zhì)量份、磷酸錳鐵鋰1-3質(zhì)量份和錳酸鋰1-3質(zhì)量份；

所述532型三元材料的化學(xué)式為LiNi_0.5Mn_0.3Co_0.2O₂；所述磷酸錳鐵鋰的化學(xué)式為LiMn_xFe_1-xPO₄，其中0&lt;x&lt;1。

作為進一步優(yōu)選的技術(shù)方案，包括532型三元材料6-7.5質(zhì)量份、磷酸錳鐵鋰1-2.5質(zhì)量份和錳酸鋰1.5-3質(zhì)量份。

作為進一步優(yōu)選的技術(shù)方案，包括532型三元材料6.5-7.5質(zhì)量份、磷酸錳鐵鋰1.5-2.5質(zhì)量份和錳酸鋰1.5-2.5質(zhì)量份。

作為進一步優(yōu)選的技術(shù)方案，所述磷酸錳鐵鋰為LiMn_0.5Fe_0.5PO₄，LiMn_0.6Fe_0.4PO₄，LiMn_0.95Fe_0.05PO₄，LiMn_0.8Fe_0.2PO₄或LiMn_0.4Fe_0.6PO₄中的至少一種。