一种磷酸铁锂正极活性材料及其制备方法、正极极片及锂离子电池与流程
未命名
09-21
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1.本技术涉及锂离子电池领域,具体涉及一种磷酸铁锂正极活性材料及其制备方法、正极极片及锂离子电池。
背景技术:
2.磷酸铁锂材料因具有安全性高、价格低廉、环境友好等优点而得到广泛应用,但磷酸铁锂正极材料存在一个明显的缺点,其最大压实密度较小(2.1-2.5g/cm3),导致了由其制成的电池的能量密度偏低,不能满足市场对高续航能力电池的需求。为了提升电池的能量密度,高压实的磷酸铁锂材料是行业内主流开发方向,但是在提升其压实密度的同时,常伴随着电池电化学性能的降低。
技术实现要素:
3.鉴于此,本技术提供一种磷酸铁锂正极活性材料及其制备方法、正极极片及锂离子电池,通过调控构成其的两种磷酸铁锂材料的粒径参数可实现二者按任意比例混合成的正极活性材料的压实密度较高,同时电池的电化学性能较优良。
4.具体地,第一方面,本技术提供了一种磷酸铁锂正极活性材料,其通过第一磷酸铁锂材料和第二磷酸铁锂材料混合而成;其中,所述第一磷酸铁锂材料的体积分布百分数达到最大时对应的粒径为d
1mo
μm,0.3≤d
1mo
≤3.2,所述第二磷酸铁锂材料的体积分布百分数达到最大时对应的粒径为d
2mo
μm,1≤d
2mo
≤5,且d
1mo
<d
2mo
;所述第一磷酸铁锂材料的粒度分布离散度为a1,所述第二磷酸铁锂材料的粒度分布离散度为a2,1≤a1≤3,2≤a2≤4;且4.07<a1×
(2.31+d
1mo
)<16,-0.4<a2×
(d
2mo-1.15)<14。
5.本技术实施例提供的磷酸铁锂正极活性材料,通过限定构成其的两种磷酸铁锂材料的d
mo
范围、粒度分布离散度a的范围,及相关d
mo
与a的关系式范围,可保证通过这两种磷酸铁锂材料按照任意比例混合成的正极活性材料制成的正极极片的压实密度较高,可在2.6g/cm3以上,有助于提升通过该正极活性材料制成的电池的能量密度。此外,通过该正极活性材料制成的电池的电化学性能还较优良,特别是其循环性能。本技术一些实施方式中,4.08≤a1×
(2.31+d
1mo
)≤15.9;优选地,a1×
(2.31+d
1mo
)可在4.11-15.86的范围内。
6.本技术一些实施方式中,-0.38≤a2×
(d
2mo-1.15)≤13.95。
7.本技术中,上述第一磷酸铁锂材料的d
1mo
数值及第二磷酸铁锂材料的d
2mo
数值可分别通过它们的激光粒度分布图获得,具体的测试仪器是激光粒度仪(如马尔文3000),测试方法可参见gb/t 19077-2016/iso 13320:2009粒度分布激光衍射法。
8.第一磷酸铁锂材料的粒度分布离散度a1=(d
190-d
110
)/d
150
,第二磷酸铁锂材料的粒度分布离散度a2=(d
290-d
210
)/d
250
。其中,d
190
代表第一磷酸铁锂材料的激光粒度分布图中,体积累积分布百分数达到90%时对应的粒径值;d
110
代表第一磷酸铁锂材料的体积累积分布百分数达到10%时对应的粒径值;d
150
代表第一磷酸铁锂材料的体积累积分布百分数
达到50%时对应的粒径值。a1值越小,代表第一磷酸铁锂材料的粒度分布离散度越小(或者说粒径分布宽度越窄),粒度分布集中度约高。类似地,d
290
、d
210
、d
250
分别代表所述第二磷酸铁锂材料的激光粒度分布图中,体积累积分布百分数分别达到90%、10%、50%时对应的粒径值。上述第一磷酸铁锂材料的d
290
、d
210
、d
250
数值及第二磷酸铁锂材料的d
290
、d
210
、d
250
数值也均可通过它们的激光粒度分布图获知,测试方法可参见gb/t 19077-2016/iso 13320:2009粒度分布激光衍射法。
9.本技术中,d
1mo
<d
2mo
,d
1mo
小的磷酸铁锂材料的锂离子扩散路径相对较小,对制成的电池的电性能较好,d
2mo
大的磷酸铁锂材料更利于提升正极活性材料的压实密度,二者的d
mo
粒径在上述范围,并配合上述a1、a2的范围及其之间的关系式,可保证这两种磷酸铁锂材料以任意比例混合时均可形成紧密堆积,提高通过所得正极活性材料制成的正极极片的压实密度,且不损害电池的循环性能。
10.本技术一些实施方式中,所述d
1mo
的取值范围可以为:0.31≤d
1mo
≤2.5。进一步地,d
1mo
的取值范围为:0.35≤d
1mo
≤2.46。
11.本技术一些实施方式中,所述d
2mo
的取值范围可以为:1.2≤d
2mo
≤5。进一步地,d
2mo
的取值范围为:1.2≤d
2mo
≤4.5;更进一步地,d
2mo
的取值范围为:1.25≤d
2mo
≤4.48。
12.d
1mo
、d
2mo
在上述范围且满足d
1mo
<d
2mo
时,两种磷酸铁锂材料能更好地保证兼顾正极极片的高压实密度和电池的良好电化学性能。
13.本技术中,上述第一磷酸铁锂材料和第二磷酸铁锂材料的混合质量比可以是任意比例,就可保证通过磷酸铁锂正极活性材料制得的正极极片的最大压实密度较高、电池的循环性能较好。本技术一些实施方式中,所述第一磷酸铁锂材料和第二磷酸铁锂材料的混合质量比可以在1:(0.4-4)的范围内,进一步地可在1:(0.6-2.5)的范围,例如在1:(1-2.5)的范围。此时,这两种磷酸铁锂材料混合成的正极活性材料能更好地保证兼顾极片的高压实密度和电池的良好循环性能等。
14.本技术中,第一磷酸铁锂材料和第二磷酸铁锂材料的表面可以带有碳包覆层,它们可以通过对磷源、铁源、锂源与碳源的混合浆料依次进行砂磨、喷雾干燥和烧结得到。本技术对这两种磷酸铁锂材料的具体制备方法不作限定。碳包覆层的存在,可使第一、第二磷酸铁锂材料具有良好的导电性、与电解液之间的副反应少,二者混合所得正极活性材料的导电性较好,电池循环性能较好。
15.本技术第一方面提供的磷酸铁锂正极活性材料,其通过满足特定粒径参数要求的两种磷酸铁锂材料按任意比例混合而成,通过该正极活性材料制成的正极极片的压实密度较高,同时电池还能兼顾良好的循环性能、倍率性能等。
16.本技术第二方面提供了一种磷酸铁锂正极活性材料的制备方法,包括以下步骤:
17.提供第一磷酸铁锂材料和第二磷酸铁锂材料,其中,所述第一磷酸铁锂材料的体积分布百分数达到最大时对应的粒径为d
1mo
μm,0.3≤d
1mo
≤3.2,所述第二磷酸铁锂材料的体积分布百分数达到最大时对应的粒径为d
2mo
μm,1≤d
2mo
≤5,且d
1mo
<d
2mo
;所述第一磷酸铁锂材料的粒度分布离散度为a1,所述第二磷酸铁锂材料的粒度分布离散度为a2,其中,1≤a1≤3,2≤a2≤4,且4.07<a1×
(2.31+d
1mo
)<16,-0.4<a2×
(d
2mo-1.15)<14。
18.将所述第一磷酸铁锂材料和第二磷酸铁锂材料混合,得到磷酸铁锂正极活性材料。
19.上述磷酸铁锂正极活性材料的制备方法,将满足特定粒径参数要求的两种磷酸铁锂材料按任意比例混合,可保证所得正极活性材料的压实密度较高,通过该正极活性材料制成的电池还能兼顾良好的循环性能、倍率性能等。该制备方法该工艺简单,易于操作,适合规模化生产。
20.本技术第三方面提供了一种正极极片,所述正极极片含有如本技术第一方面所述的磷酸铁锂正极活性材料,或者含有如本技术第二方面所述的制备方法制得的磷酸铁锂正极活性材料。
21.本技术实施方式中,该正极极片包括正极集流体和设置在正极集流体表面的正极活性材料层,该正极活性材料层包括上述磷酸铁锂正极活性材料、粘结剂和导电剂。
22.本技术实施方式中,所述正极极片的最大压实密度在2.6g/cm3以上。在一些实施方式中,该最大压实密度为2.62-2.8g/cm3,进一步地可以在2.65-2.75g/cm3。需要说明的是,正极极片的最大压实密度是指在某一压力下,将正极极片中的活性材料颗粒压至破碎时所对应的极片压实密度。
23.所述正极材料层可以通过在正极集流体上涂覆含磷酸铁锂正极活性材料、导电剂、粘结剂和溶剂的正极浆料形成。其中,溶剂可以是n-甲基吡咯烷酮(nmp)、丙酮和二甲基乙酰胺(dmac)中的一种或多种。正极集流体包括铝箔、涂炭铝箔和打孔铝箔中的任意一种。其中,所述导电剂包括但不限于碳纳米管、石墨烯、炭黑和碳纤维等中的一种或多种。所述粘结剂包括但不限于聚偏氟乙烯(pvdf)、聚四氟乙烯(ptfe)、聚乙烯醇(pva)、丁苯橡胶(sbr)、聚丙烯酸(paa)、聚丙烯酸酯、聚丙烯腈(pan)、羧甲基纤维素钠(cmc)和海藻酸钠等中的一种或多种。
24.本技术第四方面提供了一种锂离子电池,该锂离子电池包括如本技术第三方面所述的正极极片。
25.本技术实施方式中,该锂离子电池还包括负极极片,以及位于正极极片和负极极片之间的电解液和隔膜。
26.采用前述正极极片的锂离子电池的能量密度高,且循环性能还较优异。
附图说明
27.图1为本技术实施例1-5和对比例1-2的各软包电池的循环性能曲线。
具体实施方式
28.以下所述是本技术的示例性实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本技术的保护范围。
29.下面结合多个具体实施例对本技术的技术方案进行说明。
30.实施例1
31.一种磷酸铁锂正极活性材料的制备方法,包括以下步骤:
32.选取第一磷酸铁锂材料lfp-1,lfp-1的体积分布百分数达到最大时对应的粒径为0.31μm,粒度分布离散度为2.22,即d
1mo
为0.31,a1为2.22,且a1×
(2.31+d
1mo
)=5.82;选取第二磷酸铁锂材料lfp-2,lfp-2的体积分布百分数达到最大时对应的粒径为1.28μm,粒度分
布离散度为2.24,即d
2mo
为1.28,a2为2.24,且a2×
(d
2mo-1.15)=0.29;
33.将lfp-1材料与lfp-2材料按2:8的质量比混合,得到磷酸铁锂正极活性材料lfp-3。
34.将上述正极活性材料lfp-3制备成正极极片:将lfp-3材料与导电剂-碳纳米管、粘结剂(具体为聚偏氟乙烯(pvdf))、溶剂n-甲基烷酮吡咯(nmp)按100:3:2:60的质量比混合,混合均匀后,得到正极浆料;将该正极浆料涂覆在涂炭铝箔的两面,干燥后,制得面密度为360g/m2的双面正极极片。测试该正极极片在颗粒不破碎下的最大压实密度。该正极极片的最大压实密度为2.70g/cm3。
35.一种锂离子软包电池的制备:提供负极极片,其通过在铜箔上涂布含石墨:导电剂(炭黑):粘结剂(具体是sbr):水=100:2:5:120(质量比)的混合浆料,再经干燥而成;以实施例1的正极活性材料lfp-3制成的正极极片作正极,采用聚丙烯膜作隔膜,含1.0mol/l lipf6的碳酸乙烯酯(ec):碳酸二甲酯(dmc)=1:1(体积比)的溶液作电解液,组装得到软包电池。
36.实施例2
37.一种磷酸铁锂正极活性材料的制备方法,其与实施例1的不同之处在于:lfp-1材料与lfp-2材料是按4:6的质量比混合。
38.参照实施例1记载的方法,将实施例2所得正极活性材料lfp-3制成正极极片,并组装成软包电池。测得实施例2正极极片的最大压实密度为2.68g/cm3。
39.实施例3
40.一种磷酸铁锂正极活性材料的制备方法,包括:
41.选取第一磷酸铁锂材料lfp-1,lfp-1的体积分布百分数达到最大时对应的粒径为3.12μm,粒度分布离散度为2.92,即,d
1mo
为3.12,a1为2.92,且a1×
(2.31+d
1mo
)=15.86;选取第二磷酸铁锂材料lfp-2,lfp-2的体积分布百分数达到最大时对应的粒径为4.93μm,粒度分布离散度为3.69,即d
2mo
为4.93,a2为3.69,且a2×
(d
2mo-1.15)=13.95;
42.将lfp-1材料与lfp-2材料按5:5的质量比混合,得到磷酸铁锂正极活性材料lfp-3。
43.参照实施例1记载的方法,将实施例4所得正极活性材料lfp-3制成正极极片,并组装成软包电池。测得实施例4正极极片的最大压实密度为2.73g/cm3。
44.实施例4
45.一种磷酸铁锂正极活性材料的制备方法,包括:
46.选取第一磷酸铁锂材料lfp-1,lfp-1的体积分布百分数达到最大时对应的粒径为1.41μm,粒度分布离散度为2.32,即d
1mo
为1.41,a1为2.32,且a1×
(2.31+d
1mo
)=8.63;选取第二磷酸铁锂材料lfp-2,lfp-2的体积分布百分数达到最大时对应的粒径为3.36μm,粒度分布离散度为2.58,即d
2mo
为3.36,a2为2.58,且a2×
(d
2mo-1.15)=5.70;
47.将lfp-1材料与lfp-2材料按3:7的质量比混合,得到磷酸铁锂正极活性材料lfp-3。
48.参照实施例1记载的方法,将实施例3所得正极活性材料lfp-3制成正极极片,并组装成软包电池。测得实施例3正极极片的最大压实密度为2.68g/cm3。
49.实施例5
50.一种磷酸铁锂正极活性材料的制备方法,包括:
51.选取第一磷酸铁锂材料lfp-1,其体积分布百分数达到最大时对应的粒径为2.46μm,粒度分布离散度为2.16,即,d
1mo
为2.46,a1为2.16,且a1×
(2.31+d
1mo
)=10.30;选取第二磷酸铁锂材料lfp-2,其体积分布百分数达到最大时对应的粒径为4.48μm,粒度分布离散度为3.92,即d
2mo
为4.48μm,a2为3.92,且a2×
(d
2mo-1.15)=13.05;
52.将lfp-1材料与lfp-2材料按7:3的质量比混合,得到磷酸铁锂正极活性材料lfp-3。
53.参照实施例1记载的方法,将实施例5所得正极活性材料lfp-3制成正极极片,并组装成软包电池。测得实施例5正极极片的最大压实密度为2.65g/cm3。
54.实施例6
55.一种磷酸铁锂正极活性材料的制备方法,包括:
56.选取第一磷酸铁锂材料lfp-1,其体积分布百分数达到最大时对应的粒径为0.8μm,粒度分布离散度为1.32,即,d
1mo
为0.8,a1为1.32,且a1×
(2.31+d
1mo
)=4.11;选取第二磷酸铁锂材料lfp-2,其体积分布百分数达到最大时对应的粒径为1.65μm,粒度分布离散度为3.6,即,d
2mo
为1.65,a2为3.6,且a2×
(d
2mo-1.15)=1.8;
57.将lfp-1材料与lfp-2材料按3:7的质量比混合,得到磷酸铁锂正极活性材料lfp-3。
58.参照实施例1记载的方法,将实施例6所得正极活性材料lfp-3制成正极极片,并组装成软包电池。测得实施例6正极极片的最大压实密度为2.66g/cm3。
59.实施例7
60.一种磷酸铁锂正极活性材料的制备方法,包括:
61.选取第一磷酸铁锂材料lfp-1,其体积分布百分数达到最大时对应的粒径为0.64μm,粒度分布离散度为2.8,即,d
1mo
为0.64,a1为2.8,且a1×
(2.31+d
1mo
)=8.26;选取第二磷酸铁锂材料lfp-2,其体积分布百分数达到最大时对应的粒径为1.02μm,粒度分布离散度为2.94,即,d
2mo
为1.02,a2为2.94,且a2×
(d
2mo-1.15)=-0.38;
62.将lfp-1材料与lfp-2材料按6:4的质量比混合,得到磷酸铁锂正极活性材料lfp-3。
63.参照实施例1记载的方法将实施例7所得正极活性材料lfp-3制成正极极片,并组装成软包电池。测得实施例7正极极片的最大压实密度为2.65g/cm3。
64.为突出对本技术的有益效果,设置以下对比例1-6。
65.对比例1
66.一种磷酸铁锂正极活性材料的制备方法,包括:
67.选取第一磷酸铁锂材料lfp-1,其体积分布百分数达到最大时对应的粒径为0.35μm(即,d
1mo
为0.35),粒度分布离散度a1为1.27,但a1×
(2.31+d
1mo
)=3.38,不在本技术要求的(4.07,16)范围内;选取第二磷酸铁锂材料lfp-2,其体积分布百分数达到最大时对应的粒径为1.03μm(即,d
2mo
为1.03),粒度分布离散度a2为3.87,但a2×
(d
2mo-1.15)=-0.46,不在本技术要求的(-0.4,14)范围内;
68.将lfp-1材料与lfp-2材料按1:1的质量比混合,得到磷酸铁锂正极活性材料lfp-3。
69.参照实施例1记载的方法,将对比例1所得正极活性材料lfp-3制成正极极片,并组装成软包电池。测得对比例1正极极片的最大压实密度为2.58g/cm3。
70.对比例2
71.一种磷酸铁锂正极材料,其体积分布百分数达到最大时对应的粒径为0.31μm,粒度分布离散度a为1.92。
72.参照实施例1记载的方法,该正极材料制成正极极片,并组装成软包电池,该软包电池的最大压实密度为2.55g/cm3。
73.对比例3
74.一种磷酸铁锂正极活性材料的制备方法,包括:
75.选取第一磷酸铁锂材料lfp-1,其体积分布百分数达到最大时对应的粒径为0.35μm(即d
1mo
为0.35),粒度分布离散度a1为1.24,但a1×
(2.31+d
1mo
)=3.30,不在本技术要求的(4.07,16)范围内;选取第二磷酸铁锂材料lfp-2,其体积分布百分数达到最大时对应的粒径为5.11μm(即d
2mo
为5.11),不在本技术要求的(1,5)范围内,粒度分布离散度a2为3.78,且a2×
(d
2mo-1.15)=14.97,不在本技术要求的(-0.4,14)范围内;
76.将lfp-1材料与lfp-2材料按2:8的质量比混合,得到磷酸铁锂正极活性材料lfp-3。
77.参照实施例1记载的方法,将对比例3所得正极活性材料lfp-3制成正极极片,并组装成软包电池。测得对比例3正极极片的最大压实密度为2.63g/cm3。
78.对比例4
79.一种磷酸铁锂正极活性材料的制备方法,包括:
80.选取第一磷酸铁锂材料lfp-1,其体积分布百分数达到最大时对应的粒径为0.46μm(即,d
1mo
为0.46),粒度分布离散度a1为1.22,但a1×
(2.31+d
1mo
)=3.38,不在本技术要求的(4.07,16)范围内;选取第二磷酸铁锂材料lfp-2,其体积分布百分数达到最大时对应的粒径为1.47μm(即,d
2mo
为1.47),粒度分布离散度a2为2.66,a2×
(d
2mo-1.15)=0.85,在本技术要求的(-0.4,14)范围内;
81.将lfp-1材料与lfp-2材料按3:7的质量比混合,得到磷酸铁锂正极活性材料lfp-3。
82.参照实施例1记载的方法,将对比例4所得正极活性材料lfp-3制成正极极片,并组装成软包电池。测得对比例4正极极片的最大压实密度仅为2.57g/cm3。
83.对比例5
84.一种磷酸铁锂正极活性材料的制备方法,包括:
85.选取第一磷酸铁锂材料lfp-1,其体积分布百分数达到最大时对应的粒径为3.1μm(即,d
1mo
为3.1),在本技术要求的0.3-3.2μm的范围内,其粒度分布离散度a1为2.58,a1×
(2.31+d
1mo
)=13.96;选取第二磷酸铁锂材料lfp-2,其体积分布百分数达到最大时对应的粒径为5.23μm(即,d
2mo
为5.23),不在本技术要求的(1,5)范围内,粒度分布离散度a2为3.29,a2×
(d
2mo-1.15)=13.42,在本技术要求的(-0.4,14)范围内;
86.将lfp-1材料与lfp-2材料按5:5的质量比混合,得到磷酸铁锂正极活性材料lfp-3。
87.参照实施例1记载的方法,将对比例5所得正极活性材料lfp-3制成正极极片,并组
装成软包电池。测得对比例5正极极片的最大压实密度为2.62g/cm3。
88.对比例6
89.一种磷酸铁锂正极活性材料的制备方法,包括:
90.选取第一磷酸铁锂材料lfp-1,其体积分布百分数达到最大时对应的粒径为0.54μm(即,d
1mo
为0.54),粒度分布离散度a1为1.87,a1×
(2.31+d
1mo
)=5.33;选取第二磷酸铁锂材料lfp-2,其体积分布百分数达到最大时对应的粒径为1.12μm(即,d
2mo
为1.12),粒度分布离散度a2为1.61,不在本技术要求的2-4的范围内,a2×
(d2mo-1.15)=-0.05;
91.将lfp-1材料与lfp-2材料按6:4的质量比混合,得到磷酸铁锂正极活性材料lfp-3。
92.参照实施例1记载的方法,将对比例6所得正极活性材料lfp-3制成正极极片,并组装成软包电池。测得对比例6正极极片的最大压实密度为2.54g/cm3。
93.为对本技术的有益效果进行有力支持,对各实施例和对比例的软包电池进行循环性能测试:在25℃下对各软包电池进行0.5c/0.5c充放电循环测试,电压范围为2.0-3.8v。其中,实施例1-5和对比例1-2的软包电池的循环性能曲线如图1所示。各实施例和对比例的电池的首圈库伦效率和容量保持率等数据汇总在下表1中。
94.表1
95.[0096][0097]
由图1及表1可以获知,仅采用一种磷酸铁锂材料作正极活性材料的对比例2,虽然其电池的充放电的循环性能较好,但其极片的最大压实密度较低,不利于电池能量密度的提高。当采用本技术提供的方法将两种磷酸铁锂材料混搭时,所得正极活性材料制成的正极极片的压实密度较高,可在2.6g/cm3以上,有些可达2.65-2.75g/cm3,同时,电池的电化学性能较优异,首次放电比容量高,首次库伦效率高,循环性能可与对比例2中低压实密度的电池循环性能相匹配(实施例1-7)。而采用不符合本技术特定要求的两种原料混合得到的正极活性材料(对比例1、3-6),其极片压实密度要么过低,或者即使压实密度有时可达到2.6g/cm3以上,但电池的充放电循环稳定性较差,总的说来不能兼顾极片高压实密度和良好循环性能。
[0098]
以上所述仅表达了本技术的几种示例性实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。
技术特征:
1.一种磷酸铁锂正极活性材料,其特征在于,所述磷酸铁锂正极活性材料通过第一磷酸铁锂材料和第二磷酸铁锂材料混合而成;其中,所述第一磷酸铁锂材料的体积分布百分数达到最大时对应的粒径为d
1mo
μm,0.3≤d
1mo
≤3.2,所述第二磷酸铁锂材料的体积分布百分数达到最大时对应的粒径为d
2mo
μm,1≤d
2mo
≤5,且d
1mo
<d
2mo
;所述第一磷酸铁锂材料的粒度分布离散度为a1,所述第二磷酸铁锂材料的粒度分布离散度为a2,其中,1≤a1≤3,2≤a2≤4,且4.07<a1×
(2.31+d
1mo
)<16,-0.4<a2×
(d
2mo-1.15)<14。2.如权利要求1所述的磷酸铁锂正极活性材料,其特征在于,所述d
1mo
的取值范围为:0.31≤d
1mo
≤2.5。3.如权利要求1所述的磷酸铁锂正极活性材料,其特征在于,所述d
2mo
的取值范围为:1.2≤d
2mo
≤4.5。4.如权利要求1所述的磷酸铁锂正极活性材料,其特征在于,所述第一磷酸铁锂材料和第二磷酸铁锂材料的混合质量比在1:(0.4-4)的范围内。5.如权利要求1-4任一项所述的磷酸铁锂正极活性材料,其特征在于,第一磷酸铁锂材料和第二磷酸铁锂材料的表面带有碳包覆层。6.一种磷酸铁锂正极活性材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:提供第一磷酸铁锂材料和第二磷酸铁锂材料,其中,所述第一磷酸铁锂材料的体积分布百分数达到最大时对应的粒径为d
1mo
μm,0.3≤d
1mo
≤3.2,所述第二磷酸铁锂材料的体积分布百分数达到最大时对应的粒径为d
2mo
μm,1≤d
2mo
≤5,且d
1mo
<d
2mo
;所述第一磷酸铁锂材料的粒度分布离散度为a1,所述第二磷酸铁锂材料的粒度分布离散度为a2,1≤a1≤3,2≤a2≤4,且4.07<a1×
(2.31+d
1mo
)<16,-0.4<a2×
(d
2mo-1.15)<14;将所述第一磷酸铁锂材料和第二磷酸铁锂材料混合,得到磷酸铁锂正极活性材料。7.一种正极极片,其特征在于,所述正极极片含有权利要求1-5任一项所述的磷酸铁锂正极活性材料或包括通过如权利要求6所述的制备方法制得的磷酸铁锂正极活性材料。8.如权利要求7所述的正极极片,其特征在于,所述正极极片的最大压实密度在2.6g/cm3以上。9.一种锂离子电池,其特征在于,所述锂离子电池包括权利要求7或8所述的正极极片。
技术总结
本申请提供了一种磷酸铁锂正极活性材料及其制备方法、正极极片和锂离子电池,该正极活性材料通过第一、第二磷酸铁锂材料混合而成,其中,第一、第二磷酸铁锂材料的体积达到最大时分布百分数对应的粒径分别为D
技术研发人员:温鑫 高青青 陈三志 郝嵘
受保护的技术使用者:比亚迪股份有限公司
技术研发日:2022.03.07
技术公布日:2023/9/20
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