[發(fā)明專利]一種制備鋰離子電池復(fù)合正極的方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202010002976.8 | 申請(qǐng)日： | 2020-01-02 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN111146404A | 公開（公告）日： | 2020-05-12 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 朱虎 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 朱虎 |
| 主分類號(hào)： | H01M4/1391 | 分類號(hào)： | H01M4/1391;H01M4/36;H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/58;H01M10/0525 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 制備 鋰離子電池 復(fù)合 正極 方法 | ||
本發(fā)明提供了一種制備鋰離子電池復(fù)合正極的方法，其中所述復(fù)合正極包括第一活性材料，第二活性材料和第三活性材料，所述第一活性材料為L(zhǎng)iNi0.15Co0.25Mn0.55Al0.05O2；所述第二活性材料為L(zhǎng)iCo0.05Mn0.95O4；所述第三活性材料為L(zhǎng)iFe0.97Nb0.03PO4；其中所述復(fù)合正極的方法包括，制備第一漿料，第二漿料和第三漿料，所述三種漿料中，均包括第一活性材料，第二活性材料和第三活性材料，三種活性材料的質(zhì)量比滿足下式：第一活性材料：第二活性材料：第三活性材料＝x：(0.8y?0.2x)：y；其中20≤x≤60；y＝80?x；所述第一漿料，第二漿料和第三漿料中，所述x依次減小，所述y依次增大。在集流體上，依次涂覆、干燥第一漿料，第二漿料以及第三漿料，熱壓，得到所述復(fù)合正極。所述復(fù)合正極中，三種漿料形成的活性物質(zhì)層的膨脹率接近。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種制備鋰離子電池復(fù)合正極的方法。
背景技術(shù)
現(xiàn)有技術(shù)中，復(fù)合正極一般采用均勻混合的方式制備，但是，均勻混合的正極由于活性材料的性能差異，無(wú)法取得最優(yōu)的性能，因此研究人員開始研究結(jié)構(gòu)化的復(fù)合正極結(jié)構(gòu)，即在不同的位置設(shè)置不同含量組合的活性物質(zhì)，即多層活性物質(zhì)層疊置的正極結(jié)構(gòu)，雖然這種結(jié)構(gòu)能夠有效地提高正極的倍率性能以及安全性能，但是由于不同活性物質(zhì)在嵌鋰后的膨脹率不同，因此在循環(huán)過(guò)程中可能會(huì)由于不同層的膨脹率不同導(dǎo)致層間接觸界面產(chǎn)生橫向的剪切應(yīng)力，從而導(dǎo)致活性物質(zhì)層脫落，循環(huán)性能變差，而一般應(yīng)對(duì)方法則是加入緩沖層或者是提高粘結(jié)劑的含量，但是，這兩種方式均會(huì)導(dǎo)致電池的能量密度降低，不利于高能量密度電池的發(fā)展。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種制備鋰離子電池復(fù)合正極的方法，其中所述復(fù)合正極包括第一活性材料，第二活性材料和第三活性材料，所述第一活性材料為L(zhǎng)iNi0.15Co0.25Mn0.55Al0.05O2，其中第一活性材料的平均粒徑D50為3.4-3.8μm，長(zhǎng)徑比為1.8-2.8；所述第二活性材料為L(zhǎng)iCo0.05Mn0.95O4，其中第二活性材料的平均粒徑D50為2.5-3.2μm，長(zhǎng)徑比為1.2-1.4；所述第三活性材料為L(zhǎng)iFe0.97Nb0.03PO4，其中第三活性材料的平均粒徑D50為0.8-2μm，長(zhǎng)徑比為1-1.1；其中所述復(fù)合正極的方法包括，制備第一漿料，第二漿料和第三漿料，所述三種漿料中，均包括第一活性材料，第二活性材料和第三活性材料，三種活性材料的質(zhì)量比滿足下式：第一活性材料：第二活性材料：第三活性材料＝x：(0.8y-0.2x)：y；其中20≤x≤60；y＝80-x；所述第一漿料，第二漿料和第三漿料中，所述x依次減小，所述y依次增大。在集流體上，依次涂覆第一漿料，第二漿料以及第三漿料，干燥，熱壓，得到所述復(fù)合正極。所述復(fù)合正極中，三種漿料形成的活性物質(zhì)層的膨脹率接近，從而避免了由于循環(huán)過(guò)程中接觸界面上的橫向應(yīng)力差過(guò)大導(dǎo)致活性物質(zhì)層脫落，提高了正極的循環(huán)性能。
發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，將上述三種特定結(jié)構(gòu)的材料以上述質(zhì)量配比混合，其混合后的活性層的嵌鋰膨脹率接近，能夠有效緩解界面的橫向剪切應(yīng)力的產(chǎn)生，提高壽命的同時(shí)，能夠避免能量密度的降低。
具體的方案如下：
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