[發明專利]鋰電池正極材料

在審

• 申請號: 201811181608.3
• 申請日: 2018-10-11
• 公開（公告）號: CN109378477A
• 公開（公告）日: 2019-02-22
• 發明（設計）人: 李強;吳佳利
• 申請（專利權）人: 昆山瑞柏電子材料有限公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M10/052
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明揭示了鋰電池正極材料，包括正極活性物質、粘結劑、導電劑、導電增強劑、分散劑、以及合漿溶劑；各組分的質量百分比為：正極活性物質62?80％，粘結劑5?10％，導電劑5?12％，導電增強劑3?6％，分散劑0.2?1％、助劑1?3％、合漿溶劑2?6％，所述合漿溶劑為N,N?二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、四甲基脲、磷酸三甲酯、二甲基甲酰胺、水混合而成的混合溶劑。本發明實現鋰電池高溫性能優良，而且容量保持率高、循環性能好、使用壽命長。

技術領域

本發明屬于鋰電池技術領域，尤其涉及一種鋰電池正極材料。

背景技術

隨著鋰電池的廣泛應用和快速發展，人們對鋰離子電池的性能要求也越來越高，不僅要求鋰電池具有較高的容量，而且要求在反復的充放電過程中具有較好的容量保持率，表現出良好的循環性能，具有較長的使用壽命。

為了提高電池容量，通常有以下兩種方法，一是提高電極活性物質的比容量，二是提高電極活性物質在正極材料中的比例，同時降低其他物質如粘結劑、導電劑等的含量。由于正極活性物質的比容量是電極活性物質本身的特性，只有通過對電極活性物質進行改進才能實現正極活性物質比容量的提高，因此改變正極活性物質的比容量比較困難，因而目前常用的方法是是通過降低導電劑等物質在正極材料中的含量，以提高正極活性物質的含量，從而提高電池的容量。

正極是鋰電池最重要的組成部分，決定了電池的核心電化學性能，因此合理的正極漿料配方及其制備方法是鋰電池性能能否發揮的首要條件。現在鋰電池的制造過程中通常在正極漿料中加入含量較高的炭黑、導電石墨等導電劑來提高正極活性物質之間及正極活性物質與集流體之間的導電特性，但是導電石墨和炭黑類導電性能較低，且加入較多的炭黑、導電石墨等導電劑會相應減少正極活性物質的含量，從而減小電池的容量。

提高電池的能量密度，一是削減對產生電力沒有貢獻的部材，比如減薄正負極的集電體及隔膜、減少粘結劑及導電輔助材料等，是通過電池設計來提高。但這種做法存在極限限制；二是通過增大電極活性物質的單位重量或者單位體積的容量，通過增加漿料中活性物質的量，來提高單位面積中活性物質質量，從而能夠提高材料大倍率充放電性能以及能量密度，但是提高活性物質的質量的同時會帶來掉粉等影響，因此，在不影響電池性能的前提下，電池漿料中活性物質的比例尤其重要。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述技術問題，而提供一種鋰電池正極材料，從而實現鋰電池高溫性能優良，而且容量保持率高、循環性能好、使用壽命長。為了達到上述目的，本發明技術方案如下：

鋰電池正極材料，包括正極活性物質、粘結劑、導電劑、導電增強劑、分散劑、以及合漿溶劑；各組分的質量百分比為：正極活性物質62-80％，粘結劑5-10％，導電劑5-12％，導電增強劑3-6％，分散劑0.2-1％、助劑1-3％、合漿溶劑2-6％，所述合漿溶劑為N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、四甲基脲、磷酸三甲酯、二甲基甲酰胺、水混合而成的混合溶劑。

具體的，所述正極活性物質為鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳酸鋰、或磷酸錳鋰中的其中一種。

具體的，所述粘結劑為聚偏氟乙烯或聚四氟乙烯。

具體的，所述導電劑為石墨烯,所述石墨烯為濃度為4％的石墨烯分散液。

具體的，所述導電增強劑為碳納米管或碳納米纖維。

具體的，所述分散劑為聚乙烯吡咯烷酮。

具體的，所述助劑為聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、或環糊精中的一種或幾種。

具體的，所述合漿溶劑為N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、四甲基脲、磷酸三甲酯、二甲基甲酰胺、水按照摩爾比為(5-6)：(1-4)：(0.5-1)：(0.5-1)：(2-3)：(5-6)的比例混合而成的混合溶劑。