[發(fā)明專利]一種高倍率性能的鋰離子電池正極的制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811038433.0 | 申請日： | 2018-09-06 |
| 公開（公告）號： | CN109119619B | 公開（公告）日： | 2019-11-19 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 曾金輝;方智裔;李壯 | 申請（專利權(quán)）人： | 江西迪比科股份有限公司 |
| 主分類號： | H01M4/36 | 分類號： | H01M4/36;H01M4/525;H01M4/62 |
| 代理公司： | 44491 佛山中貴知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) | 代理人： | 朱林輝<國際申請>=<國際公布>=<進(jìn)入 |
| 地址： | 344000 江西省撫*** | 國省代碼： | 江西;36 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 活性物質(zhì)層 制備 鋰離子電池正極 正極 高倍率性能 摻雜的 導(dǎo)電層 集流體 鈍化 無機(jī)氧化物顆粒 有機(jī)導(dǎo)電聚合物 鋰鎳氧化物 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定 磷酸鐵鋰 循環(huán)性能 鈷氧化物 導(dǎo)電率 高倍率 鋰錳 生產(chǎn)工藝 | ||
本發(fā)明提供了一種高倍率性能的鋰離子電池正極的制備方法，所述正極包括集流體以及位于集流體上的第一活性物質(zhì)層、第二活性物質(zhì)層和鈍化導(dǎo)電層，所述第一活性物質(zhì)層包括鋰鎳氧化物，所述第二活性物質(zhì)層包括摻雜的鋰錳鈷氧化物和摻雜的磷酸鐵鋰，所述鈍化導(dǎo)電層包括無機(jī)氧化物顆粒和有機(jī)導(dǎo)電聚合物。本發(fā)明的制備方法，通過控制生產(chǎn)工藝，從而得到導(dǎo)電率高，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，高倍率環(huán)境下循環(huán)性能好的正極。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高倍率性能的鋰離子電池正極的制備方法。
背景技術(shù)
隨著電動工具對電池的能量密度，輸出功率以及循環(huán)壽命要求的逐漸提高，單一活性材料構(gòu)成的正極已經(jīng)不能滿足電動工具的需求，混合正極材料的電池目前成為研發(fā)的重點(diǎn)，而針對不同的材料，需要不同的混料技術(shù)以及對于活性材料不同的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而目前的混合材料雖然能夠提供較高的輸出功率，和能量密度，但是由于極片的壓縮度過大導(dǎo)致極片的內(nèi)阻偏大，高倍率下放熱明顯，并且由于過渡金屬Ni溶出導(dǎo)致的電池的循環(huán)壽命變差。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一種高倍率性能的鋰離子電池正極的制備方法，所述正極包括集流體以及位于集流體上的第一活性物質(zhì)層、第二活性物質(zhì)層和鈍化導(dǎo)電層，所述第一活性物質(zhì)層包括鋰鎳氧化物，所述第二活性物質(zhì)層包括摻雜的鋰錳鈷氧化物和摻雜的磷酸鐵鋰，所述鈍化導(dǎo)電層包括無機(jī)氧化物顆粒和有機(jī)導(dǎo)電聚合物。本發(fā)明的制備方法，通過控制生產(chǎn)工藝，從而得到導(dǎo)電率高，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，高倍率環(huán)境下循環(huán)性能好的正極。
具體的方案如下：
一種高倍率性能的鋰離子電池正極的制備方法，所述正極包括集流體以及位于集流體上的第一活性物質(zhì)層、第二活性物質(zhì)層和鈍化導(dǎo)電層，所述第一活性物質(zhì)層包括鋰鎳氧化物，所述第二活性物質(zhì)層包括摻雜的鋰錳鈷氧化物和摻雜的磷酸鐵鋰，所述鈍化導(dǎo)電層包括無機(jī)氧化物顆粒和有機(jī)導(dǎo)電聚合物，其中包括以下步驟：
1)、提供鋰鎳氧化物，所述鋰鎳氧化物的分子式為LiNixCoyMzO2，其中M選自Nb，Ti；x+y+z＝1，x≥0.7，y≥0.15，0.01≤z≤0.03；所述鋰鎳氧化物的平均粒徑為500-2000nm，長徑比為1.0-1.2，將所述鋰鎳氧化物與導(dǎo)電碳黑以100:3-6的質(zhì)量比混合，置于球磨罐中，以200-300r/min的轉(zhuǎn)速球磨6-8h；
2)、將溶劑加入到第一真空攪拌釜中，將粘結(jié)劑加入到第一真空攪拌釜中，真空攪拌2-4h，再加入分散劑，真空攪拌1-2h，加入步驟1的產(chǎn)物，真空攪拌4-6h，加入長度為5-20微米的碳納米纖維，真空攪拌4-6h，得到第一漿料，其中質(zhì)量比，所述鋰鎳氧化物：導(dǎo)電碳黑：粘結(jié)劑：分散劑：碳納米纖維＝100:3-6:4-8:2-4:5-8；
3)、提供摻雜的鋰錳鈷氧化物和摻雜的磷酸鐵鋰，所述摻雜的鋰錳鈷氧化物的分子式為LiMnxCoyMzO2，其中M選自Mg，Al；x+y+z＝1，x≥0.5，y≥0.3，0.01≤z≤0.03；所述鋰錳鈷氧化物的平均粒徑為1-3微米，長徑比為1.5-2.5；所述摻雜的磷酸鐵鋰的分子式為LiFexMzPO4，其中M選自Nb，Mg；x+z＝1，0.02≤z≤0.03；所述磷酸鐵鋰的平均粒徑為100-300nm，長徑比為1.0-1.2；將所述鋰錳鈷氧化物、所述磷酸鐵鋰與導(dǎo)電碳黑以100:40-60:3-6的質(zhì)量比混合，置于球磨罐中，以200-300r/min的轉(zhuǎn)速球磨6-8h；
4)、將溶劑加入到第二真空攪拌釜中，將粘結(jié)劑加入到第二真空攪拌釜中，真空攪拌2-4h，再加入分散劑，真空攪拌1-2h，加入步驟3的產(chǎn)物，真空攪拌4-6h，得到第二漿料，其中質(zhì)量比，所述鋰錳鈷氧化物：所述磷酸鐵鋰：導(dǎo)電碳黑：粘結(jié)劑：分散劑＝100:40-60:3-6:3-5:2-4；
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