[發明專利]正極活性材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201911309025.9
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN111048760B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 龔政;馬寅;李佳瑋;郭永楠
• 申請（專利權）人: 江蘇力泰鋰能科技有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/42;H01M10/0525
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 陳海濤;王海川

1.一種正極活性材料，其由單晶型三元正極活性材料與納米磷酸錳鐵鋰組成，

其中，所述單晶型三元正極活性材料的粒度D₅₀為1μm～5μm，

所述納米磷酸錳鐵鋰的粒度D₅₀為300nm～1000nm，

其中，所述納米磷酸錳鐵鋰吸附在所述單晶型三元顆粒的表面以形成包覆層，以及

所述納米磷酸錳鐵鋰還填充于所述單晶型三元正極活性材料之間的空隙之中。

2.根據權利要求1所述的正極活性材料，其中，所述單晶型三元正極活性材料為鎳鈷錳酸鋰，其化學式為LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂，其中0x1，0y1，x+y1；

所述鎳鈷錳酸鋰為六邊a-NaFeO₂層狀晶體結構，屬于R-3m空間結構。

3.根據權利要求1所述的正極活性材料，其中，所述納米磷酸錳鐵鋰為斜方晶的橄欖石型晶體結構，其化學式為LiMn_zFe_1-zPO₄，其中0.5≤z1.0。

4.根據權利要求1所述的正極活性材料，其中，

所述納米磷酸錳鐵鋰的電阻率為10Ω·cm～500Ω·cm。

5.根據權利要求3所述的正極活性材料，其中，按納米磷酸錳鐵鋰的總質量計，所述納米磷酸錳鐵鋰中含1.0％～10％的碳。

6.根據權利要求1所述的正極活性材料，其中，所述單晶型三元正極活性材料與納米磷酸錳鐵鋰的質量比為50:50～99:1。

7.一種權利要求1所述的正極活性材料的制備方法，所述方法包括如下步驟：

(1)將單晶型三元正極活性材料粉碎細化、篩選分級，獲得預定粒度的單晶型三元正極活性材料；

(2)將所得的單晶型三元正極活性材料與納米磷酸錳鐵鋰混合，獲得所述正極活性材料。

8.根據權利要求7所述的方法，其中，在步驟(1)中，所述粉碎細化在粉碎設備中進行，所述粉碎設備為顎式破碎設備、輥式破碎設備、旋輪磨設備、高速機械沖擊式粉碎設備和氣流粉碎設備中的一種或者它們的組合。

9.根據權利要求7所述的方法，其中，在步驟(1)中，所述篩選分級在振動篩中進行，所述預定粒度為1μm～5μm的D₅₀。

10.根據權利要求7所述的方法，其中，在步驟(2)中，所述混合在混合設備中進行，所述混合設備為高速混合機、V字型混合機、傾斜式圓筒混合機、雙螺旋錐形混合機中的一種或者它們的組合。

11.根據權利要求7所述的方法，其中，在步驟(2)中，所述單晶三元正極活性材料和所述納米磷酸錳鐵鋰按照50:50～99:1的質量比進行混合。

12.一種正極，所述正極包含根據權利要求1所述的正極活性材料。

13.一種鋰二次電池，所述鋰二次電池包含根據權利要求12所述的正極。

14.一種電池模塊，其包含根據權利要求13所述的鋰二次電池作為單元電池。

15.一種電池組，其包含根據權利要求14所述的電池模塊。

16.一種包含根據權利要求15所述的電池組作為電源的中型或大型裝置，所述中型或大型裝置選自如下：電動工具，電動車輛和蓄電裝置。

17.根據權利要求1所述的正極活性材料在提高鋰二次電池的體積能量密度和安全性能中的用途。