權(quán)利要求
1.正極活性材料,其特征在于,所述正極活性材料包括第一活性材料和第二活性材料,所述第一活性材料包括磷酸錳鐵鋰;
所述第一活性材料滿足:Dmin為0.1μm至0.3μm,D10為0.3μm至0.6μm,D50為0.8μm至2.5μm,D90為3.0μm至10μm,所述第一活性材料和所述第二活性材料的粒徑D50之比為0.1至0.35;或者,
所述第一活性材料滿足:Dmin為0.2μm至0.4μm,D10為1μm至3μm,D50為7μm至11μm,D90為15μm至25μm,所述第一活性材料和所述第二活性材料的粒徑D50之比為3至14。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極活性材料,其特征在于,所述第一活性材料的形態(tài)為納米形態(tài),所述第二活性材料的形態(tài)為二次球形態(tài),所述第一活性材料和所述第二活性材料滿足以下條件(a)至(b)中的至少一個(gè):
(a)所述第一活性材料和所述第二活性材料的質(zhì)量比為(1至5):1;
(b)所述第一活性材料和所述第二活性材料的粒徑D50之比為0.11至0.15。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極活性材料,其特征在于,所述第一活性材料的形態(tài)為二次球形態(tài),所述第二活性材料的形態(tài)為納米形態(tài),所述第一活性材料和所述第二活性材料滿足以下條件(c)至(d)中的至少一個(gè):
(c)所述第一活性材料和所述第二活性材料的質(zhì)量比為1:(1至5);
(d)所述第一活性材料和所述第二活性材料的粒徑D50之比為7至9。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極活性材料,其特征在于,所述第一活性材料中的磷酸錳鐵鋰的通式為L(zhǎng)iMnxFe1-xPO4,0.5<x<0.9。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極活性材料,其特征在于,所述第二活性材料包括磷酸鐵鋰和/或磷酸錳鐵鋰。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的正極活性材料,其特征在于,所述第二活性材料中,所述磷酸鐵鋰滿足以下條件(e)至(f)中的至少一個(gè):
(e)所述磷酸鐵鋰為納米形態(tài)的磷酸鐵鋰,所述磷酸鐵鋰的粒徑D50為0.8μm至2.5μm;
(f)所述磷酸鐵鋰為二次球形態(tài)的磷酸鐵鋰,所述二次球形態(tài)的磷酸鐵鋰的粒徑D50為7μm至11μm。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的正極活性材料,其特征在于,所述第二活性材料中,所述磷酸錳鐵鋰滿足以下條件(g)至(h)中的至少一個(gè):
(g)所述磷酸錳鐵鋰為納米形態(tài)的磷酸錳鐵鋰,所述磷酸錳鐵鋰的粒徑D50為0.8μm至2.5μm;
(h)所述磷酸錳鐵鋰為二次球形態(tài)的磷酸錳鐵鋰,所述磷酸錳鐵鋰的粒徑D50為7μm至11μm。
8.一種電化學(xué)裝置,其特征在于,所述電化學(xué)裝置的正極中包括根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的正極活性材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電化學(xué)裝置,其特征在于,所述正極中還包括導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑,所述正極中正極活性材料、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑的質(zhì)量比為(90至99):1.5:2。
10.一種電子設(shè)備,其特征在于,所述電子設(shè)備中包括根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的電化學(xué)裝置。
說明書
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于電池技術(shù)領(lǐng)域,涉及正極活性材料、電化學(xué)裝置和電子設(shè)備。
背景技術(shù)
[0002]磷酸錳鋰是(LiMnPO4)是一種和磷酸鐵鋰(LiFePO4)一樣具有橄欖石型結(jié)構(gòu)的鋰離子電池正極材料。相較于磷酸鐵鋰,磷酸錳鋰具有更高的平臺(tái)電壓(4.1V vs.Li/Li+),因此是更理想的高能量密度動(dòng)力電池正極材料。然而,磷酸錳鋰的本征電導(dǎo)率較低(<10-10S/cm),這將導(dǎo)致其電化學(xué)性能無法發(fā)揮出來。同時(shí),充放電過程中錳存在較嚴(yán)重的姜-泰勒效應(yīng),并存在錳溶解的問題,導(dǎo)致較差的循環(huán)性能。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)主要通過對(duì)磷酸錳鋰的錳位進(jìn)行部分鐵摻雜或替換,以得到磷酸錳鐵鋰(LiMnxFe1-xPO4),來改善這些問題。但是現(xiàn)有技術(shù)中,為了滿足能量密度的需求,磷酸錳鐵鋰往往需要較高比例的錳含量,高含量的錳會(huì)導(dǎo)致磷酸錳鐵鋰電導(dǎo)率的下降,因此常用降低一次顆粒尺寸、表面碳包覆、噴霧干燥制備二次球等方式改善電導(dǎo)率,然而,這些改善電導(dǎo)率的方式會(huì)降低磷酸錳鐵鋰的能量密度,同時(shí),采用上述方式制備的材料在勻漿和涂布過程中易發(fā)生漿料凝膠、膜片開裂、掉粉等問題,限制了磷酸錳鐵鋰的進(jìn)一步發(fā)展。
發(fā)明內(nèi)容
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,本發(fā)明的目的在于提供一種正極活性材料、電化學(xué)裝置和電子設(shè)備。本發(fā)明通過合理設(shè)計(jì)磷酸錳鐵鋰的尺寸,并將磷酸錳鐵鋰與其他特定尺寸的活性材料相配合,協(xié)同作用,解決了磷酸錳鐵鋰電導(dǎo)率較低的問題,同時(shí)提高了電極極片的壓實(shí)密度、能量密度和電化學(xué)裝置的循環(huán)穩(wěn)定性。
[0005]為達(dá)到此發(fā)明目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]第一方面,本發(fā)明提供了一種正極活性材料,所述正極活性材料包括第一活性材料和第二活性材料,所述第一活性材料包括磷酸錳鐵鋰;
[0007]所述第一活性材料滿足:Dmin為0.1μm至0.3μm,D10為0.3μm至0.6μm,D50為0.8μm至2.5μm,D90為3.0μm至10μm,所述第一活性材料和所述第二活性材料的粒徑D50之比為0.1至0.35;或者,
[0008]所述第一活性材料滿足:Dmin為0.2μm至0.4μm,D10為1μm至3μm,D50為7μm至11μm,D90為15μm至25μm,所述第一活性材料和所述第二活性材料的粒徑D50之比為3至14。
[0009]本發(fā)明中,所述第一活性材料滿足:Dmin為0.1μm至0.3μm,例如可以是0.1μm、0.15μm、0.2μm、0.25μm或0.3μm等;D10為0.3μm至0.6μm,例如可以是0.3μm、0.35μm、0.4μm、0.45μm、0.5μm、0.55μm或0.6μm等;D50為0.8μm至2.5μm,例如可以是0.8μm、0.9μm、1μm、1.1μm、1.2μm、1.3μm、1.4μm、1.5μm、1.6μm、1.7μm、1.8μm、1.9μm、2μm、2.1μm、2.2μm、2.3μm、2.4μm或2.5μm等;D90為3.0μm至10μm,例如可以是3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm或10μm等;所述第一活性材料和所述第二活性材料的粒徑D50之比為0.1至0.35,例如可以是0.1、0.15、0.2、0.25、0.3或0.35等。
[0010]本發(fā)明中,所述第一活性材料滿足:Dmin為0.2μm至0.4μm,例如可以是0.2μm、0.25μm、0.3μm、0.35μm或0.4μm等;D10為1μm至3μm,例如可以是1μm、1.5μm、2μm、2.5μm或3μm等;D50為7μm至11μm,例如可以是7μm、7.5μm、8μm、8.5μm、9μm、9.5μm、10μm、10.5μm或11μm等;D90為15μm至25μm,例如可以是15μm、16μm、17μm、18μm、19μm、20μm、21μm、22μm、23μm、24μm或25μm等;所述第一活性材料和所述第二活性材料的粒徑D50之比為3至14,例如可以是3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13或14等。
[0011]目前廣泛應(yīng)用的磷酸錳鐵鋰粉末的壓實(shí)密度往往僅有1.9g/cm3至2.2g/cm3,遠(yuǎn)低于磷酸鐵鋰的壓實(shí)密度(2.4g/cm3),因此,其作為正極活性材料使用時(shí)將導(dǎo)致電池的體積能量密度較低。此外,現(xiàn)有技術(shù)中通過降低磷酸錳鐵鋰一次顆粒尺寸或進(jìn)行表面碳包覆來改善材料的電導(dǎo)率的方式容易進(jìn)一步降低材料的壓實(shí)密度,并導(dǎo)致磷酸錳鐵鋰的比表面積相對(duì)較高,極片制成較為困難,電化學(xué)裝置的能量密度和循環(huán)穩(wěn)定性均較差等問題。
[0012]本發(fā)明中選用了特定尺寸的磷酸錳鐵鋰,并將特定尺寸的磷酸錳鐵鋰與其他尺寸的第二活性材料相配合使用,材料之間尺寸搭配合理,協(xié)同作用,制備得到的正極活性材料具有較為合適的比表面積和良好的電化學(xué)性能,能夠解決磷酸錳鐵鋰電導(dǎo)率較低的問題,也能夠改善在勻漿和涂布過程漿料凝膠、膜片開裂、掉粉等問題,降低了粘結(jié)劑的含量,提高了極片的壓實(shí)密度和能量密度,同時(shí)提高了電化學(xué)裝置的循環(huán)穩(wěn)定性。
[0013]優(yōu)選地,所述第一活性材料的形態(tài)為納米形態(tài),所述第二活性材料的形態(tài)為二次球形態(tài)。
[0014]優(yōu)選地,所述第一活性材料和所述第二活性材料的質(zhì)量比為(1至5):1,例如可以是1:1、2:1、3:1、4:1或5:1等。
[0015]優(yōu)選地,所述第一活性材料和所述第二活性材料的粒徑D50之比為0.11至0.15,例如可以是0.11、0.12、0.13、0.14或0.15等。
[0016]優(yōu)選地,所述第一活性材料的形態(tài)為二次球形態(tài),所述第二活性材料的形態(tài)為納米形態(tài)。
[0017]優(yōu)選地,所述第一活性材料和所述第二活性材料的質(zhì)量比為1:(1至5),例如可以是1:1、2:1、3:1、4:1或5:1等。
[0018]優(yōu)選地,所述第一活性材料和所述第二活性材料的粒徑D50之比為7至9,例如可以是7、7.5、8、8.5或9等。
[0019]本發(fā)明中納米形態(tài)指活性材料的一次顆粒的平均粒徑在一納米到數(shù)百納米的范圍內(nèi),其在測(cè)試過程中存在團(tuán)聚致使粒徑測(cè)試結(jié)果偏大的問題,但本發(fā)明優(yōu)選的納米形態(tài)的活性材料在制備正極的過程中以納米形態(tài)分布;二次球形態(tài)指由一次顆粒經(jīng)噴霧干燥、燒結(jié)等物理或化學(xué)過程形成的二次顆粒,其在制備正極的過程中以二次球形態(tài)分布。
[0020]本發(fā)明優(yōu)選采用納米形態(tài)的一次顆粒的活性材料與二次球形態(tài)的活性材料配合使用,級(jí)配效果更好,特定比例的納米形態(tài)顆粒填充于二次球形態(tài)的顆粒之間,提升空間的利用率,提高壓實(shí)密度以及體積能量密度,同時(shí),引入二次球形態(tài)的活性材料能夠降低漿料的比表面積,特定含量的納米形態(tài)顆粒和二次球形態(tài)顆粒配比,提高勻漿涂布的制程性能,采用這種組合搭配制備得到的正極活性材料形態(tài)更為規(guī)整,循環(huán)性能顯著提升。
[0021]優(yōu)選地,所述第一活性材料中的磷酸錳鐵鋰的通式為L(zhǎng)iMnxFe1-xPO4,0.5<x<0.9,例如可以是0.5、0.6、0.7、0.8或0.9等。
[0022]作為本發(fā)明所述正極活性材料的優(yōu)選技術(shù)方案,所述第二活性材料包括磷酸鐵鋰和/或磷酸錳鐵鋰。
[0023]本發(fā)明中第二活性材料可以選用磷酸鐵鋰和/或磷酸錳鐵鋰,當(dāng)選用磷酸錳鐵鋰時(shí),對(duì)其化學(xué)式不做限定,其只需粒徑合適即可與第一活性材料中的磷酸錳鐵鋰搭配使用。
[0024]作為本發(fā)明所述正極活性材料的優(yōu)選技術(shù)方案,所述磷酸鐵鋰為納米形態(tài)的磷酸鐵鋰,所述磷酸鐵鋰的粒徑D50為0.8μm至2.5μm,例如可以是0.8μm、0.9μm、1μm、1.1μm、1.2μm、1.3μm、1.4μm、1.5μm、1.6μm、1.7μm、1.8μm、1.9μm、2μm、2.1μm、2.2μm、2.3μm、2.4μm或2.5μm等。
[0025]優(yōu)選地,所述磷酸鐵鋰為二次球形態(tài)的磷酸鐵鋰,所述二次球形態(tài)的磷酸鐵鋰的粒徑D50為7μm至11μm,例如可以是7μm、7.5μm、8μm、8.5μm、9μm、9.5μm、10μm、10.5μm或11μm等。
[0026]優(yōu)選地,所述磷酸錳鐵鋰為納米形態(tài)的磷酸錳鐵鋰,所述磷酸錳鐵鋰的粒徑D50為0.8μm至2.5μm,,例如可以是0.8μm、0.9μm、1μm、1.1μm、1.2μm、1.3μm、1.4μm、1.5μm、1.6μm、1.7μm、1.8μm、1.9μm、2μm、2.1μm、2.2μm、2.3μm、2.4μm或2.5μm等。
[0027]優(yōu)選地,所述磷酸錳鐵鋰為二次球形態(tài)的磷酸錳鐵鋰,所述磷酸錳鐵鋰的粒徑D50為7μm至11μm,例如可以是7μm、7.5μm、8μm、8.5μm、9μm、9.5μm、10μm、10.5μm或11μm等。
[0028]第二方面,本發(fā)明提供了一種電化學(xué)裝置,所述電化學(xué)裝置的正極中包括根據(jù)第一方面所述的正極活性材料。
[0029]采用本發(fā)明所述正極活性材料制備得到的電化學(xué)裝置,具有較高的能量密度和較好的循環(huán)穩(wěn)定性。
[0030]在一些實(shí)施方式中,所述電化學(xué)裝置包括鋰離子電池,但本申請(qǐng)不限于此。
[0031]優(yōu)選地,所述正極中還包括正極活性材料、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑,所述正極中正極活性材料、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑的質(zhì)量比為(90至99):1.5:2,例如可以是90:1.5:2、91:1.5:2、92:1.5:2、93:1.5:2、94:1.5:2、95:1.5:2、96:1.5:2、97:1.5:2、98:1.5:2或99:1.5:2等。
[0032]優(yōu)選地,所述導(dǎo)電劑包括導(dǎo)電炭黑(Super P)和/或?qū)щ娞脊?CNT)。
[0033]優(yōu)選地,所述粘結(jié)劑包括聚偏氟乙烯(PVDF)。
[0034]優(yōu)選地,所述正極中正極活性材料、導(dǎo)電炭黑、導(dǎo)電碳管和聚偏氟乙烯的質(zhì)量比為(90至99):1:0.5:2,例如可以是90:1:0.5:2、91:1:0.5:2、92:1:0.5:2、93:1:0.5:2、94:1:0.5:2、95:1:0.5:2、96:1:0.5:2、97:1:0.5:2、98:1:0.5:2或99:1:0.5:2等。
[0035]本發(fā)明對(duì)正極的制備方法不做限定,例如可以將一定比例的正極活性材料、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑在溶劑中混合,得到正極漿料,然后將制備得到的正極漿料均勻涂布至集流體表面,干燥后得到所述正極。
[0036]示例性地,所述電化學(xué)裝置還包括負(fù)極、隔膜和電解液。
[0037]示例性地,所述負(fù)極中的負(fù)極活性材料的種類包括但不限于人造石墨、天然石墨、硬碳或硅中的任意一種或者至少兩種的組合,例如可以是人造石墨和天然石墨的組合,硬碳和硅的組合,天然石墨和硅的組合,或人造石墨、天然石墨、硬碳和硅的組合等。
[0038]示例性地,所述電解液包括鋰鹽和非水溶劑。
[0039]本發(fā)明中,采用所述正極組裝電化學(xué)裝置的方法為現(xiàn)有技術(shù),本領(lǐng)域技術(shù)人員可參照現(xiàn)有技術(shù)公開的方法進(jìn)行組裝。以鋰離子電池為例,將正極、隔膜、負(fù)極按順序卷繞或堆疊形成電芯,裝入電池殼中,注入電解液,化成,封裝,得到電化學(xué)裝置。
[0040]第三方面,本發(fā)明提供了一種電子設(shè)備,所述電子設(shè)備中包括根據(jù)第二方面所述的電化學(xué)裝置。
[0041]示例性地,本發(fā)明所述電子設(shè)備可以是移動(dòng)電腦、便攜式電話、存儲(chǔ)卡、液晶電視、汽車、摩托車、電機(jī)、鐘表、照相機(jī)等。
[0042]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明具有以下有益效果:
[0043]本發(fā)明中選用了特定尺寸的磷酸錳鐵鋰,并將特定尺寸的磷酸錳鐵鋰與其他尺寸的第二活性材料相配合使用,材料之間尺寸搭配合理,協(xié)同作用,制備得到的正極活性材料具有較為合適的比表面積和良好的電化學(xué)性能,能夠解決磷酸錳鐵鋰電導(dǎo)率較低的問題,也能夠改善在勻漿和涂布過程漿料凝膠、膜片開裂、掉粉等問題,降低了粘結(jié)劑的含量,提高了極片的壓實(shí)密度和能量密度,同時(shí)提高了電化學(xué)裝置的循環(huán)穩(wěn)定性。
附圖說明
[0044]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1和對(duì)比例1中正極極片的壓實(shí)密度對(duì)比圖。
具體實(shí)施方式
[0045]下面通過具體實(shí)施方式來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明了,所述實(shí)施例僅僅是幫助理解本發(fā)明,不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的具體限制。
[0046]實(shí)施例1
[0047]本實(shí)施例提供了一種正極活性材料,所述正極活性材料包括第一活性材料和第二活性材料,第一活性材料為納米形態(tài)的磷酸錳鐵鋰(LiMn0.6Fe0.4PO4),第二活性材料為二次球形態(tài)的磷酸鐵鋰(LiFePO4),第一活性材料和第二活性材料的質(zhì)量比為4.85:1;
[0048]第一活性材料中的納米形態(tài)的磷酸錳鐵鋰的粒徑Dmin為0.24μm,D10為0.4μm,D50為1.1μm,D90為9.6μm;第二活性材料中的二次球形態(tài)的磷酸鐵鋰的粒徑D50為8.6μm,所述第一活性材料和所述第二活性材料的粒徑D50之比為0.13。
[0049]本發(fā)明還提供了上述正極活性材料的制備方法,包括:將質(zhì)量比為80:16.5的磷酸錳鐵鋰和磷酸鐵鋰置于容器中高速攪拌混合,轉(zhuǎn)速為1500r/min,得到所述正極活性材料。
[0050]本實(shí)施例還提供了一種電化學(xué)裝置,所述電化學(xué)裝置的正極中包括上述正極活性材料,所述電化學(xué)裝置的制備方法包括:
[0051](1)正極的制備:將Super P、CNT、氮甲基吡咯烷酮(NMP)、PVDF以質(zhì)量比1:0.5:80:2高速分散攪拌2h,轉(zhuǎn)速為1500r/min,制備成導(dǎo)電漿液,將正極活性材料與導(dǎo)電漿液高速攪拌混合,制備成具有一定粘度的正極漿料,正極漿料中磷酸錳鐵鋰、磷酸鐵鋰、Super P、CNT、氮甲基吡咯烷酮和PVDF的質(zhì)量比為80:16.5:1:0.5:80:2,然后,將制備的漿料利用刮刀均勻地涂布在鋁箔上,置于鼓風(fēng)干燥箱中,在120℃下,干燥20min得到正極,正極中正極活性材料的面密度為20mg/cm2;
[0052](2)負(fù)極的制備:將質(zhì)量比為96:2:2的石墨、導(dǎo)電炭黑和羧甲基纖維素分散于NMP中,制備成具有一定粘度的負(fù)極漿料,然后,將制備的漿料利用刮刀均勻地涂布在銅箔表面,在120℃下,干燥20min,得到負(fù)極;
[0053](3)電化學(xué)裝置的組裝:電解液采用濃度為1M的LiPF6電解液,電解液中溶劑為質(zhì)量比為1:1:1的碳酸乙烯酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)和碳酸二甲酯(DMC),隔膜采用厚度為8μm的PE基膜,然后采用上述正極和負(fù)極,組裝并使用鋁塑膜進(jìn)行封裝,得到所述電化學(xué)裝置。
[0054]實(shí)施例2和實(shí)施例3是在實(shí)施例1步驟的基礎(chǔ)上進(jìn)行參數(shù)變更,具體變更的參數(shù)如表1所示。
[0055]一、壓實(shí)密度測(cè)試
[0056]將本發(fā)明實(shí)施例和對(duì)比例中制備得到的正極以20MPa的壓力輥壓,得到正極極片,然后將其質(zhì)量除以(厚度×面積)得到壓實(shí)密度。
[0057]二、能量密度測(cè)試
[0058]采用盛弘電器股份電氣有限公司電池性能測(cè)試系統(tǒng)(測(cè)試柜),設(shè)備型號(hào)為BTS05/10C8D-HP,將實(shí)施例和對(duì)比例的電化學(xué)裝置放在測(cè)試柜于25℃進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試電化學(xué)裝置在0.33C時(shí)充電至100%SOC,靜置30min后,0.33C放電至0%SOC,記錄放電能量,放電能量除以正極極片厚度獲得能量密度。
[0059]三、循環(huán)穩(wěn)定性測(cè)試
[0060]采用盛弘電器股份電氣有限公司電池性能測(cè)試系統(tǒng)(測(cè)試柜),設(shè)備型號(hào)為BTS05/10C8D-HP,將實(shí)施例和對(duì)比例的電化學(xué)裝置放在測(cè)試柜于25℃進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試電池在1C/1C循環(huán)時(shí)放電容量,以第100次放電容量除以第一圈放電容量,即得第100次容量保持率。
[0061]實(shí)施例1至3的測(cè)試結(jié)果如表2所示。
[0062]表1
[0063]
[0064]
[0065]表2
[0066]壓實(shí)密度(g/cm3)能量密度(Wh/L)容量保持率(%)實(shí)施例12.46139199.7實(shí)施例22.48145099.0實(shí)施例32.62155198.8
[0067]實(shí)施例4是在實(shí)施例2步驟的基礎(chǔ)上進(jìn)行參數(shù)變更,具體變更的參數(shù)及測(cè)試結(jié)果如表3所示。
[0068]表3
[0069]
[0070]通過表3中實(shí)施例2和實(shí)施例4的對(duì)比可知,采用兩種不同形態(tài)的第一活性材料和第二活性材料配合使用效果更好,當(dāng)?shù)谝换钚圆牧虾偷诙钚圆牧暇鶠榧{米形態(tài)時(shí),其比表面積較大,極片制備過程中會(huì)出現(xiàn)開裂、凝膠、掉粉等問題,兩種材料的級(jí)配效果較差,制備得到的正極活性材料的壓實(shí)密度和循環(huán)穩(wěn)定性均會(huì)降低,因此,實(shí)施例2的技術(shù)效果好于實(shí)施例4的技術(shù)效果。
[0071]實(shí)施例5至7、對(duì)比例1至2是在實(shí)施例1步驟的基礎(chǔ)上進(jìn)行參數(shù)變更,具體變更的參數(shù)及測(cè)試結(jié)果如表4至5所示。
[0072]表4
[0073]
[0074]通過表4中實(shí)施例1與實(shí)施例5至6的對(duì)比可知,本發(fā)明中第一活性材料和第二活性材料的含量存在優(yōu)選,兩者以合適比例混合時(shí)效果最好;當(dāng)?shù)谝换钚圆牧虾科邥r(shí),級(jí)配效果不明顯,壓實(shí)密度提升不明顯,且制程較差循環(huán)性能不佳,當(dāng)?shù)谝换钚圆牧虾科蜁r(shí),壓實(shí)密度幾乎無提升,因此,實(shí)施例5至6的能量密度低于實(shí)施例1。
[0075]表5
[0076]
[0077]通過表5中實(shí)施例1與實(shí)施例7的對(duì)比可知,本發(fā)明中磷酸錳鐵鋰的鐵錳比存在優(yōu)選,為實(shí)現(xiàn)更高能量密度,選擇更高錳鐵比。
[0078]表6
[0079]
[0080]通過表6中實(shí)施例1和實(shí)施例8、對(duì)比例1至2的對(duì)比可知,本發(fā)明中選用合適粒徑D50的第一活性材料和合適粒徑比值的第二活性材料有利于提升正極活性材料的綜合性能;實(shí)施例8中粒徑D50比超過0.11至0.15的范圍,對(duì)比例1和2中第一活性材料和所述第二活性材料的粒徑D50比值均超出本發(fā)明(0.1至0.35)或(3至14)的范圍,且對(duì)比例2中納米形態(tài)的磷酸錳鐵鋰的粒徑D50較小,制備得到的極片的壓實(shí)密度較低,圖1為本發(fā)明實(shí)施例1和對(duì)比例制備得到的極片的壓實(shí)密度的對(duì)比,從圖1能夠看出,實(shí)施例1中極片的壓實(shí)密度比對(duì)比例1的壓實(shí)密度高約0.24g/cm3,電化學(xué)裝置的能量密度和循環(huán)穩(wěn)定性均較差。
[0081]綜上實(shí)施例1至8可知,本發(fā)明通過合理設(shè)計(jì)磷酸錳鐵鋰的尺寸,并將磷酸錳鐵鋰與其他特定尺寸的活性材料相配合,協(xié)同作用,解決了磷酸錳鐵鋰電導(dǎo)率較低的問題,同時(shí)提高了電極極片的壓實(shí)密度、能量密度和電化學(xué)裝置的循環(huán)穩(wěn)定性。
[0082]以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了,任何屬于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。
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