[发明专利]一种正极活性材料、正极片及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种正极活性材料、正极片及其制备方法和应用，包括钴酸锂和镍锰二元材料；所述钴酸锂和所述镍锰二元材料的质量比为(0.5～0.85):(0.15～0.5)；所述钴酸锂的粒径大于所述镍锰二元材料的粒径。相比于现有技术，本发明提供的正极活性材料，解决了目前钴酸锂电池的生产成本高，而镍锰二元材料因镍含量高带来的材料结构不稳定、加工困难的问题，本发明得到的锂离子电池具有优异的高温性能和较高的能量密度，且成本低廉，适用性更广。

技术领域

本发明涉及锂电池领域，具体涉及一种正极活性材料、正极片及其制备方法和应用。

背景技术

随着新能源技术的发展，对可充电电池的能量密度提出了越来越高的要求，在种目前商用锂离子电池正极材料中，钴酸锂具有较高的能量密度，良好的循环稳定性和热稳定性，然而钴酸锂资源却日益紧缺，以钴酸锂为正极的锂离子电池的成本也越来越高。

镍锰二元材料具有较高的比容量，且随着镍含量越高，比容量也越高；但高的镍含量也会带来一系列问题，如材料结构不稳定、加工困难等等。

有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。

发明内容

本发明的目的之一在于：提供一种正极活性材料，解决目前钴酸锂电池的生产成本高，而镍锰二元材料因镍含量高带来的材料结构不稳定、加工困难的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种正极活性材料，包括钴酸锂和镍锰二元材料；所述钴酸锂和所述镍锰二元材料的质量比为(0.5～0.85):(0.15～0.5)；所述钴酸锂的粒径大于所述镍锰二元材料的粒径。

优选的，所述钴酸锂和所述镍锰二元材料的质量比为(0.5～0.65):(0.35～0.5)。

优选的，所述钴酸锂的粒径15μm；所述镍锰二元材料的粒径为1.0～15μm。

优选的，所述镍锰二元材料中镍的含量≥60％。

本发明的目的之二在于，提供一种正极片，包括正极集流体和涂覆于所述正极集流体至少一表面的正极活性物质层，所述正极活性物质层包括上述任一项所述的正极活性材料、导电剂和粘接剂。

优选的，所述正极活性材料与导电剂、粘接剂的质量比为(95～98)：(0.5～3.0)：(1.0～2.0)。

优选的，所述导电剂为Super-P、KS-6、碳纳米管、石墨烯、富勒烯中的至少一种；所述粘接剂为聚偏二氟乙烯和/或聚酰亚胺。

本发明的目的之三在于，提供一种上述任一项所述的正极片的制备方法，包括以下步骤：

S1、按质量比为(0.5～0.85):(0.15～0.5)混合钴酸锂和镍锰二元材料，得到正极活性材料；其中，所述钴酸锂的粒径大于所述镍锰二元材料的粒径；

S2、将步骤S1中得到的正极活性材料与导电剂、粘接剂混合制成浆料；

S3、将步骤S2中得到的浆料涂覆于正极集流体的至少一表面，烘干，得到正极片。

本发明的目的之四在于，提供一种锂离子电池，包括由正极片、隔离膜和负极片制备而成的电芯，所述正极片为上述任一项所述的正极片。

优选的，所述电芯的首次激活条件为：于75℃向所述电芯表面施加0.9～1.2mPa的压力，并在0.2～0.5C电流下进行充电。

本发明的目的之五在于，提供一种包括上述所述的锂离子电池的电子器件。