[發明專利]雙復合改性的尖晶石錳酸鋰正極片，其制備方法及鋰離子電池

在審

• 申請號: 202110277273.0
• 申請日: 2021-03-15
• 公開（公告）號: CN113054157A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 張秀奎;趙成龍;王正偉
• 申請（專利權）人: 星恒電源股份有限公司
• 主分類號: H01M4/13
• 分類號: H01M4/13;H01M4/139;H01M4/36;H01M4/505;H01M4/58;H01M10/0525
• 代理公司: 蘇州市中南偉業知識產權代理事務所(普通合伙) 32257
• 代理人: 蘇張林

1.一種雙復合改性的尖晶石錳酸鋰正極片，其特征在于，由6～9質量份尖晶石錳酸鋰、1～4質量份磷酸錳鐵鋰、無機固態電解質、導電劑和粘結劑制備而成；其中，所述無機固態電解質的質量為尖晶石錳酸鋰和磷酸錳鐵鋰總質量的0.3～3％。

2.根據權利要求1所述的一種雙復合改性的尖晶石錳酸鋰正極片，其特征在于，所述尖晶石錳酸鋰為容量型錳酸鋰，D₅₀為9～18μm；或所述尖晶石錳酸鋰為單晶錳酸鋰，D₅₀為6～12μm。

3.根據權利要求1所述的一種雙復合改性的尖晶石錳酸鋰正極片，其特征在于，所述磷酸錳鐵鋰為LiMn_0.5Fe_0.5PO₄、LiMn_0.6Fe_0.4PO₄、LiMn_0.7Fe_0.3PO₄、LiMn_0.8Fe_0.2PO₄、LiMn_0.9Fe_0.1PO₄中的一種。

4.根據權利要求1所述的一種雙復合改性的尖晶石錳酸鋰正極片，其特征在于，所述磷酸錳鐵鋰的D₅₀為1～3μm，電子電導率大于10^-4S/cm。

5.根據權利要求1所述的一種雙復合改性的尖晶石錳酸鋰正極片，其特征在于，所述無機固態電解質為磷酸鈦鋁鋰、鈦酸鑭鋰、鋰鑭鋯氧中的一種，D₅₀為50～300nm。

6.根據權利要求1-5任一項所述的雙復合改性的尖晶石錳酸鋰正極片的制備方法，其特征在于，包括步驟(i)或步驟(ii)：

(i)將尖晶石錳酸鋰、磷酸錳鐵鋰、無機固態電解質、導電劑和粘結劑通過干法混合，加入N-甲基吡咯烷酮，混合成粘稠的膏狀物；再加入N-甲基吡咯烷酮，提高轉速進行攪拌，使得到的漿料的粘度為10000～30000mpa.s；將所述漿料涂布于集流體上并烘干，經過輥壓，制得所述雙復合改性的尖晶石錳酸鋰正極片；

(ii)將尖晶石錳酸鋰、磷酸錳鐵鋰、導電劑和部分粘結劑通過干法混合，加入N-甲基吡咯烷酮，混合成粘稠的膏狀物；再加入N-甲基吡咯烷酮，提高轉速進行攪拌，調節漿料的粘度至10000～30000mpa.s，得到漿料A；將無機固態電解質、剩余的粘結劑與N-甲基吡咯烷酮進行砂磨納米化，制得漿料B，粘度為5000～10000mpa.s；將漿料A先涂布于集流體上并烘干，再涂覆漿料B并烘干，經過輥壓，制得所述雙復合改性的尖晶石錳酸鋰正極片。

7.根據權利要求6所述的雙復合改性的尖晶石錳酸鋰正極片的制備方法，其特征在于，步驟(i)和(ii)中，漿料的固含量均為40％～70％。

8.根據權利要求6所述的雙復合改性的尖晶石錳酸鋰正極片的制備方法，其特征在于，步驟(i)中，所述漿料的涂布密度為150～300g/m²；步驟(ii)中，所述漿料A的涂布密度為150～300g/m²，所述漿料B的涂布厚度為1～3μm。

9.根據權利要求6所述的雙復合改性的尖晶石錳酸鋰正極片的制備方法，其特征在于，步驟(i)和(ii)中，經輥壓后的壓實密度為3.1～3.4g/cm³。

10.一種鋰離子電池，包括正極片、負極片、電解液和隔膜，其特征在于，所述正極片為權利要求1-5任一項所述的雙復合改性的尖晶石錳酸鋰正極片。