[發明專利]正極復合材料及其制備方法和鋰離子電池

在審

• 申請號: 202011171510.7
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN114430027A
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 陳娜;郝嶸;潘儀
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/58;H01M4/62;H01M4/04;H01M4/131;H01M10/0525
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 熊永強

1.一種正極復合材料，其特征在于，包括磷酸錳鐵鋰材料以及包覆在所述磷酸錳鐵鋰材料表面的包覆層，其中，所述包覆層包括高鎳三元材料，且所述高鎳三元材料的XRD圖譜中(003)晶面衍射峰的半峰寬≤0.09°；所述包覆層中還摻有第一導電劑，所述第一導電劑為線狀和/或面狀，線狀的所述第一導電劑包括碳纖維和碳納米管中的至少一種，面狀的所述第一導電劑包括石墨烯和石墨微片中的至少一種。

2.如權利要求1所述的正極復合材料，其特征在于，所述包覆層的厚度為所述磷酸錳鐵鋰材料的粒徑D50的1/50-1/15。

3.如權利要求2所述的正極復合材料，其特征在于，所述磷酸錳鐵鋰材料為團聚體和/或類單晶，其中，所述團聚體的粒徑D50為10-15μm，所述類單晶的粒徑D50為1.2-2.5μm。

4.如權利要求3所述的正極復合材料，其特征在于，當所述磷酸錳鐵鋰材料為團聚體時，所述包覆層的厚度為200-1000nm；當所述磷酸錳鐵鋰材料為類單晶時，所述包覆層的厚度為10-80nm。

5.如權利要求1所述的正極復合材料，其特征在于，所述正極復合材料滿足：L₁＝a×D₅₀；

其中，所述L₁表示所述線狀的第一導電劑的長度或所述面狀的第一導電劑的最大橫向尺寸，單位為μm；所述D₅₀表示所述磷酸錳鐵鋰材料的粒徑D50，單位為μm；所述a的取值范圍為2-3。

6.如權利要求1所述的正極復合材料，其特征在于，所述高鎳三元材料占所述高鎳三元材料與所述磷酸錳鐵鋰材料的質量之和的1％-10％。

7.如權利要求1所述的正極復合材料，其特征在于，所述第一導電劑的質量占所述高鎳三元材料與所述磷酸錳鐵鋰材料的質量之和的0.2％-1.5％。

8.如權利要求1-7任一項所述的正極復合材料，其特征在于，所述高鎳三元材料的結構通式為LiNi_xCo_yM_z，其中，所述M為Mn、Al、Zr、Ti、Y、Sr和W中的至少一種，0.70≤x≤0.98，0y1，0z1，且x+y+z＝1。

9.一種如權利要求1-8任一項所述的正極復合材料的制備方法，包括：

將磷酸錳鐵鋰材料、高鎳三元材料和第一導電劑分散在溶劑中，得到混合物料；

將所述混合物料在機械融合機中進行融合處理，再經干燥處理，得到所述正極復合材料。

10.如權利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述機械融合機的轉速為4000-7000r/min，所述融合處理的時間為10-30min。

11.一種正極片，其特征在于，所述正極片包括集流體和設置在所述集流體上的正極材料層，所述正極材料層包括如權利要求1-8任一項所述的正極復合材料，以及第二導電劑和粘結劑。

12.一種鋰離子電池，其特征在于，所述鋰離子電池包括如權利要求11所述的正極片。