[發明專利]鋰離子電池用正極

有效

• 申請號: 201811599210.1
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN109980181B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 張家銘;廖世杰;劉達人;朱文彬;陳金銘
• 申請（專利權）人: 財團法人工業技術研究院
• 主分類號: H01M4/136
• 分類號: H01M4/136;H01M4/131;H01M10/0525
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種鋰離子電池用正極，包括：

一集電材料；

一第一電極層，包括一磷酸錳鐵鋰(LMFP)材料，位于該集電材料的一表面上；以及

一第二電極層，包括一活性材料，位于該第一電極層上，該第二電極層與該第一電極層直接接觸，其中該活性材料包括：鎳鈷錳酸鋰(NMC)、鎳鈷鋁酸鋰(NCA)、鋰鈷氧化物(LCO)、富鋰正極材料(Li-rich cathode)、或前述的組合；

其中該第二電極層的重量百分比大于30wt％且不大于80wt％，以該第一電極層和該第二電極層的總重量為基準。

2.如權利要求1所述的鋰離子電池用正極，更包括：一第三電極層，包括一磷酸錳鐵鋰(LMFP)材料，位于該集電材料的另一表面上；以及

一第四電極層，包括一活性材料，位于該第三電極層上，其中該活性材料包括：鎳鈷錳酸鋰(NMC)、鎳鈷鋁酸鋰(NCA)、鋰鈷氧化物(LCO)、富鋰正極材料(Li-rich cathode)、或前述的組合。

3.如權利要求1或2所述的鋰離子電池用正極，其中該磷酸錳鐵鋰(LMFP)材料的化學式為LiMn_xFe_1-xPO₄，其中0.5≤x＜1。

4.如權利要求1或2所述的鋰離子電池用正極，其中該鎳鈷錳酸鋰(NMC)的化學式為LiNi_xCo_yMn_zO₂，其中0＜x＜1、0＜y＜1、0＜z＜1，且x+y+z＝1；該鎳鈷鋁酸鋰(NCA)的化學式為LiNi_0.80Co_0.15Al_0.05O₂；該鋰鈷氧化物(LCO)的化學式為LiCoO₂；該富鋰正極材料(Li-richcathode)的化學式為xLi₂MnO₃·(1-x)LiMO₂，其中M為3d過渡金屬和/或4d過渡金屬且0＜x＜1。

5.如權利要求2所述的鋰離子電池用正極，其中該第四電極層的重量百分比大于30wt％，以該第三電極層和該第四電極層的總重量為基準。

6.如權利要求1所述的鋰離子電池用正極，其中該第一電極層更包括一黏結劑及一導電材料，其中該磷酸錳鐵鋰(LMFP)材料的重量百分比為80～99wt％，該黏結劑的重量百分比為0.5～20wt％，該導電材料的重量百分比為0.5～20wt％，以該第一電極層的總重量為基準，其中該第一電極層的壓實密度為1.5～3g/cm³。

7.如權利要求1所述的鋰離子電池用正極，其中該第二電極層更包括一黏結劑及一導電材料，其中該活性材料的重量百分比為80～99wt％，該黏結劑的重量百分比為0.5～20wt％，該導電材料的重量百分比為0.5～20wt％，以該第二電極層的總重量為基準，其中該第二電極層的壓實密度為2.5～4.2g/cm³。

8.如權利要求2所述的鋰離子電池用正極，其中該第三電極層還包括一黏結劑及一導電材料，其中該磷酸錳鐵鋰(LMFP)材料的重量百分比為80～99wt％，該黏結劑的重量百分比為0.5～20wt％，該導電材料的重量百分比為0.5～20wt％，以該第三電極層的總重量為基準，其中該第三電極層的壓實密度為1.5～3g/cm³。

9.如權利要求2所述的鋰離子電池用正極，其中該第四電極層更包括一黏結劑及一導電材料，其中該活性材料的重量百分比為80～99wt％，該黏結劑的重量百分比為0.5～20wt％，該導電材料的重量百分比為0.5～20wt％，以該第四電極層的總重量為基準，其中該第四電極層的壓實密度為2.5～4.2g/cm³。