CN103456918B - 电池正极及其制备方法和使用该正极的锂离子电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电池正极及其制备方法和使用该正极的锂离子电池。电池正极包括导电基体及涂覆在导电基体上的正极材料,所述正极材料包括正极活性物质、导电剂和粘合剂,所述正极活性物质含有层状镍钴铝酸锂和橄榄石型磷酸亚铁锂,以正极活性物质总重量为基准,层状镍钴铝酸锂为5wt%-20wt%,橄榄石型磷酸亚铁锂的含量为80wt%-95wt%,具有高的容量和循环稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及锂电池领域,具体来说,本发明是关于一种电池正极及其制备方法和使用该正极的锂离子电池。
背景技术
锂离子电池作为一种化学电源,指分别用两个能可逆地嵌入与脱嵌锂离子的化合物作为正负极构成的二次电池。当电池充电时,锂离子从正极中脱嵌,在负极中嵌入,放电时反之。
锂离子二次电池作为一种绿色高能量的电池,具有电压高、能量密度大、循环性能好、工作温度范围宽、自放电小、无记忆效应等众多优点,而广泛适用于移动电话、笔记本电脑、摄像机及各种便携式电动工具和电子仪表等。锂离子二次电池作为各类电子设备的能源被广泛应用的同时,特别随着数码产品的不断更新换代及微型化,对于锂离子电池的能量密度要求越来越高。
正极活性物质是锂离子电池的重要组成部分,目前公开的有将钴酸锂、锰酸锂、三元素材料、镍钴铝酸锂、磷酸亚铁锂、钒酸锂中的一种或几种混合作为电池正极活性材料,具体公开有将钴酸锂;重量比为4:5:1的钴酸锂、锰酸锂和钒酸锂的混合物;重量比为4:5:1的镍钴铝酸锂、锂钴镍锰氧三元素材料和磷酸亚铁锂的混合物;重量比为4:5:1的镍钴铝酸锂、锂钴镍锰氧三元素材料和钒酸锂的混合物;重量比为4:5:1的镍钴铝酸锂、锰酸锂和钒酸锂的混合物;重量比为5:5的镍钴铝酸锂和钒酸锂的混合物;作为电池的正极材料制备电池的正极,与含有石墨和/或碳酸锂的负极材料制备的电池的负极组装成电池,提供一种高功率输出、能快速充电,安全性能高的卷绕式锂离子电池。现有采用的磷酸亚铁锂的充电上限电压一般为3.8V。为提升电池的容量,现有出现新的工艺,通过提高充电上限电压来提升电池的容量的研究,例如理论分析,通过将充电上限电压提升至4.3~4.35V时,可以使正极容量发挥提高8%~12%左右,而现有公开的正极的充电上限电压一般低于4.0V,当充电电压高于4.0V时,正极体系不稳定,电池的循环性能差,并不适宜高电压充电,电池的容量并不能达到理想要求。
发明内容
本发明是为了克服现有的正极的充电上限电压低,在高电压下充电体系不稳定,循环性能差的缺点,提供一种充电上限电压高,在高电压下充电循环性能好、容量高的电池正极及其制备方法和使用该正极的锂离子电池。
本发明的第一个目的是提供一种锂离子电池正极,包括导电基体及涂覆在导电基体上的正极材料,所述正极材料包括正极活性物质、导电剂和粘合剂,其中,正极活性物质含有层状镍钴铝酸锂和橄榄石型磷酸亚铁锂,以正极活性物质总重量为基准,层状镍钴铝酸锂为5wt%-20wt%,橄榄石型磷酸亚铁锂的含量为80wt%-95wt%。本发明的第二个目的是提供上述锂离子电池正极的制备方法,该方法包括将含有正极材料与溶剂的浆料涂覆和/或填充在导电基体上,干燥,压延或不压延,所述正极材料包括正极活性物质、导电剂和粘合剂,所述正极材料包括正极活性物质、导电剂和粘合剂,所述正极活性物质含有层状镍钴铝酸锂和橄榄石型磷酸亚铁锂,以正极活性物质总重量为基准,层状镍钴铝酸锂为5wt%-20wt%,橄榄石型磷酸亚铁锂的含量为80wt%-95wt%。
本发明的第三个目的是提供一种锂离子电池,该电池包括电极组和非水电解液,所述电极组和非水电解液密封在电池壳体内,所述电极组包括正极、负极及隔膜,其中,正极为上述锂离子电池正极。
本发明意外发现采用本发明的正极制备的电池能够在高电压下不仅具有较高的容量,而且体系稳定,电池的循环性能优异。推测可能因为二维迁移隧道的层状镍钴铝酸锂和橄榄石型磷酸亚铁锂具有很好的结合,能相互补充,相互作用,不仅能减少锂离子在固相中的扩散距离,增加锂离子嵌入时的维度,提高锂离子在正极电活性物质中的快速脱、嵌能力,提高电池的大电流放电能力,而且可使充电电压高至4.1~4.3V左右,使锂离子电池的容量提高,容量密度增大,同时在此充电电压下充放电,电池的容量保持率较高,为提高电池容量的发展奠定了基础。
具体实施方式
本发明提供了一种锂离子电池正极,该正极包括导电基体及涂覆和/或填充在导电基体上的正极材料,所述正极材料包括正极活性物质、导电剂和粘合剂,所述正极活性物质含有层状镍钴铝酸锂和橄榄石型磷酸亚铁锂,以正极活性物质总重量为基准,层状镍钴铝酸锂为5wt%-20wt%,橄榄石型磷酸亚铁锂的含量为80wt%-95wt%,优选正极的充电上限电压为4.1~4.3V,具有高的容量和循环稳定性。其中,层状镍钴铝酸锂和橄榄石型磷酸亚铁锂也可以是碳包覆等表面改性的材料。
优选,以正极活性材料的总重量为基准,所述层状镍钴铝酸锂的含量为8wt%-15wt%,所述橄榄石型磷酸亚铁锂的含量为85wt%-92wt%。进一步优选以正极活性材料的总重量为基准,所述层状镍钴铝酸锂的含量为10wt%-15wt%,所述橄榄石型磷酸亚铁锂的含量为85wt%-90wt%。
优选,所述层状镍钴铝酸锂的颗粒中值粒径为6-9μm,所述橄榄石型磷酸亚铁锂的颗粒中值粒径为600-900nm。进一步优选层状镍钴铝酸锂的颗粒中值粒径为7-8.5μm,所述橄榄石型磷酸亚铁锂的颗粒中值粒径为700-800nm。
优选,层状镍钴铝酸锂颗粒包括D10=2-5.2μm,D50=6-9μm,D90=10-12μm的颗粒;橄榄石型磷酸亚铁锂的颗粒包括D10=400-570nm,D50=600-900nm,D90=950-1150nm的颗粒。进一步优选,层状镍钴铝酸锂颗粒包括D10=4-5.2μm,D50=7-8.5μm,D90=11-13μm的颗粒;所述橄榄石型磷酸亚铁锂的颗粒包括D10=480-550nm,D50=700-800nm,D90=1000-1110nm的颗粒。
所述正极材料中的导电剂没有特别限制,可以为本领域常规的正极导电剂,比如导电碳黑、乙炔黑、导电石墨中的一种或几种。本发明优选导电剂包括微球型超导电碳黑,所述微球型超导电碳黑的颗粒平均直径为4.5-8.5nm;以正极材料的总重量为基准,所述微球型超导电碳黑的含量为5wt%-7wt%。例如可以选用平均粒径为6.5nm,比表面积为20m2/g的微球型超导电碳黑,微球型超导电碳黑的含量为6wt%,进一步提高电池正极的性能。
所述正极材料中的粘合剂的种类和含量为本领域技术人员所公知,可以是水系粘结剂也可以为油系粘结剂,例如含氟树脂和聚烯烃化合物如聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、丁苯橡胶(SBR)中的一种或几种等。一般来说,根据所用粘合剂种类的不同,所用粘合剂的量不同,一般可以以正极活性物质的重量为基准,粘结剂的含量为6wt%。
所述正极导电基体的种类已为本领域技术人员所公知,例如可以选自铝箔、铜箔、冲孔钢带。在本发明的具体实施方式中使用铝箔作为正极导电基体。
按照本发明,所述正极的制备方法包括将含有正极材料与溶剂的浆料涂覆和/或填充在导电基体上,干燥,压延或不压延,所述正极材料包括正极活性物质、导电剂和粘合剂,所述正极活性物质含有层状镍钴铝酸锂和橄榄石型磷酸亚铁锂,以正极活性材料的总重量为基准,所述层状镍钴铝酸锂的含量为5wt%-20wt%,所述橄榄石型磷酸亚铁锂的含量为80wt%-95wt%。
所述浆料中溶剂、导电剂和粘合剂的种类和用量可以为本领域技术人员所公知。一般来说,以正极活性物质的重量为基准,所述溶剂的含量为40-90重量%,优选为50-85重量%。例如可以按重量比正极活性物质:导电剂:粘结剂:溶剂=100:6:6:140来制备浆料,所述溶剂可以选自N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺(DMF)、二乙基甲酰胺(DEF)、二甲基亚砜(DMSO)、四氢呋喃(THF)中的一种或几种;溶剂的用量能够使所述糊状物具有粘性和流动性,能够涂覆到所述导电基体上即可。
含有正极材料与溶剂的浆料配置采用本领域技术人员公知的各种配置方法,例如将正极材料中的正极活性物质、导电剂和粘合剂等各组分分别添加到溶剂中混匀,添加的方式和顺序本发明没有限制,可以一起加入,也可以分批加入等。优选,在混合后需继续搅拌一段时间,使浆料的粘度变化10分钟之内小于5%最佳,较易实现涂覆,同时在配置的过程中,也可以边添加边测试粘度,添加后继续搅拌一段时间,使浆料的粘度变化10分钟之内小于3%,再添加,使浆料的性能更优,例如含有正极材料与溶剂的浆料制备可以包括将溶剂和粘结剂混合搅拌至10分钟之内混合液的粘度变化小于3%,再加入导电剂搅拌至10分钟之内混合液的粘度变化小于3%,后加入正极活性物质搅拌至10分钟之内混合液的粘度变化小于5%,使制备的浆料性能更优。浆料中也可以含有其他改性添加剂,例如分散剂等,本发明没有限制,可根据实际需要进行添加。
涂覆和/或填充采用本领域技术人员公知的各种涂覆和/或填充的方法,例如手工涂覆、机械滚压或者喷涂等,涂覆的厚度本发明没有特别的限制。
其中,所述干燥和压延的方法和条件为本领域技术人员所公知。例如,所述干燥的温度一般为100-150℃。
本发明所提供的锂离子电池包括电极组和非水电解液,所述电极组和非水电解液密封在电池壳体内,所述电极组包括正极、负极及隔膜。除了所述正极为采用本发明提供的正极以外,可以使用常规的负极、隔膜和非水电解液。
所述隔膜设置于正极和负极之间,具有电绝缘性能和液体保持性能。所述隔膜可以选自锂离子电池中所用的各种隔膜,如聚烯烃微多孔膜、聚乙烯毡、玻璃纤维毡、或超细玻璃纤维纸。所述隔膜的位置、性质和种类为本领域技术人员所公知。
所述负极的组成为本领域技术人员所公知。一般来说,负极包括导电基体及涂覆和/或填充于导电基体上的负极材料,所述负极材料包括负极活性物质和负极粘合剂。
所述负极活性物质没有特别限制,可以使用本领域常规的可嵌入释出锂的负极活性物质,例如碳材料,所述碳材料为选自非石墨化炭、石墨或由多炔类高分子材料通过高温氧化得到的炭或热解炭、焦炭、有机高分子烧结物、活性炭中的一种或几种。所述有机高分子烧结物可以是通过将酚醛树脂、环氧树脂等烧结并炭化后所得产物。
所述负极粘合剂的种类和含量为本领域技术人员所公知,例如含氟树脂和聚烯烃化合物如聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、丁苯橡胶(SBR)、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟乙基纤维素、聚乙烯醇中的一种或几种;一般来说,根据所用粘合剂种类的不同,以负极活性物质的重量为基准,负极粘合剂的含量为0.01-10重量%,优选为0.02-5重量%。
所述负极材料还可以包括导电剂以增加电极的导电性,降低电池内阻。所述导电剂没有特别限制,可以为本领域常规的负极导电剂,比如碳黑、镍粉、铜粉中的一种或几种。以负极活性物质的重量为基准,所述导电剂的含量为0-12重量%,优选为2-10重量%。
负极导电基体可以为锂离子电池中常规的负极导电基体,如冲压金属,金属箔,网状金属,泡沫状金属,在本发明的具体实施方案中使用铜箔作为负极导电基体。
所述负极的制备方法可以采用常规的制备方法。例如,将负极材料与溶剂混合,涂覆和/或填充在所述导电基体上,干燥,压延或不压延,即可得到所述负极。其中,所述的溶剂可以选自N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲酰胺(DMF)、二乙基甲酰胺(DEF)、二甲基亚砜(DMSO)、四氢呋喃(THF)以及水和醇类中的一种或几种。溶剂的用量能够使所述糊状物具有粘性和流动性,能够涂覆到所述导电基体上即可。一般来说,以负极活性物质的重量为基准,所述溶剂的含量50-150重量%,优选为70-120重量%。所述负极活性物质和粘合剂的含量为负极浆料总重量的40-70重量%,优选为45-60重量%。溶剂的用量能够使所述糊状物具有粘性和流动性,能够涂覆到所述导电基体上即可。其中,干燥,压延的方法和条件为本领域技术人员所公知。例如,所述干燥的温度一般为100-150℃。
所述非水电解液为电解质锂盐和非水溶剂的混合溶液,对它没有特别限定,可以使用本领域常规的非水电解液。比如电解质锂盐选自六氟磷酸锂(LiPF6)、高氯酸锂、四氟硼酸锂、六氟砷酸锂、卤化锂、氯铝酸锂及氟烃基磺酸锂中的一种或几种。有机溶剂选用链状酸酯和环状酸酯混合溶液,其中链状酸酯可以为碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸甲丙酯(MPC)、碳酸二丙酯(DPC)以及其它含氟、含硫或含不饱和键的链状有机酯类中的至少一种,环状酸酯可以为碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸亚乙烯酯(VC)、γ-丁内酯(γ-BL)、磺内酯以及其它含氟、含硫或含不饱和键的环状有机酯类中的至少一种。电解液的注入量一般为1.5-4.9克/安时,电解液的浓度一般为0.1-2.0摩/升。
按照本发明提供的锂离子电池的制备方法,除了所述正极按照本发明提供的方法制备之外,其它步骤为本领域技术人员所公知。一般来说,通过隔膜层将正极和负极缠绕隔开形成电极组,将得到的电极组和电解液密封在电池壳中,即可得到本发明提供的锂离子电池。位于正极与负极之间的隔膜层的卷绕方法为本领域技术人员所公知,在此不再赘述。
下面将通过实施例来更详细地描述本发明。
实施例1
该实施例说明本发明提供的正极和含该正极的锂离子电池及它们的制备方法。
(1)正极的制备
将100克N-甲基吡咯烷酮和3克聚偏二氟乙烯混合搅拌直至10分钟之内混合液的粘度变化小于3%,再加入3克粒径为6.5μm的微球型超导电碳黑搅拌至10分钟之内混合液粘度变化小于3%,最后加入90克的正极活性物质,其中,正极活性物质包含5wt%的层状镍钴铝酸锂(颗粒中值粒径为7.27μm,D10=4.93μm,D50=7.27μm,D90=11.03μm)和95wt%的橄榄石型磷酸亚铁锂(颗粒中值粒径为750nm右,D10=532nm,D50=750nm,D90=1030nm),搅拌2.5小时至混合液的粘度变化10分钟之内小于5%,得均匀的正极浆料,
将该正极浆料均匀地涂布在宽400毫米、厚20微米的铝箔上,涂覆厚度为200微米,然后于110℃真空干燥5小时,在1.6兆帕的压力下辊压之后在分切机上分切得到尺寸为385毫米×42毫米×150微米的正极(充电上限电压为4.1V),其中正极材料的体密度为2.1g/cm3。
(2)负极的制备
将100克水和1克CMC2000(羟甲基纤维素钠2000)混合搅拌直至10分钟之内混合液的粘度变化小于3%,再加入3克粒径为6.5μm的微球型超导电碳黑搅拌至10分钟之内混合物粘度变化小于3%,后加入70克天然石墨搅拌1小时至混合物的粘度变化小于5%,最后加入2.5克的BM400(丁苯橡胶)搅拌至均匀得负极浆料。将该负极浆料均匀地涂布在宽400毫米、厚10微米的铜箔上,涂覆厚度为140微米,经100℃真空干燥5小时,辊轧之后在分切机上分切得到尺寸为43毫米×355毫米×105微米的负极,其中负极活性物质的体密度为1.2g/cm3。
(3)电池的装配
将LiPF6与碳酸乙烯酯(EC)及碳酸二乙酯(DEC)配置成LiPF6浓度为1.0摩尔/升的溶液(其中,EC与DEC的体积比为1:1),得到非水电解液。将(1)得到的正极、隔膜层聚乙烯(PE)、(2)得到的负极依次用卷绕机层叠卷绕成涡卷状的电极组,其中,在正负极极片上贴相应的胶带,焊接极耳,最后用胶带固定所用正、负极片并保持形状,将得到的电极组放入一端开口的电池壳中,在真空中除去水分,后以3.5/Ah的量注入上述非水电解液,密封并静置,经过化成、分容后制成053450锂离子电池S1。其中,化成的具体步骤可以先恒流12mA充电10小时,恒流60mA充电6小时,其中4.1V截止,恒压4.1V充电至10mA截止。分容的具体步骤可以先恒流放电:恒流120mA,放电360min,下限电压为2.0V;再恒流恒压充电:电流120mA,480min,上限电压为4.1V,截止电流为10mA;再恒流放电:电流120mA,480min下限电压为2.0V;恒流充电:电流120mA,80min,上限电压为4.1V;恒流放电:电流120mA,1min,下限电压为2.0V。
实施例2
该实施例说明本发明提供的正极和含该正极的锂离子电池及它们的制备方法。
按照与实施例1相同的方法制备正极浆料、电池正极、负极浆料、电池负极和电池,不同的是,所述正极活性物质包含8wt%的层状镍钴铝酸锂和92wt%的橄榄石型磷酸亚铁锂,制备得到锂离子二次电池S2。
实施例3
该实施例说明本发明提供的正极和含该正极的锂离子电池及它们的制备方法。
按照与实施例1相同的方法制备正极浆料、电池正极、负极浆料、电池负极和电池,不同的是,所述正极活性物质包含20wt%的层状镍钴铝酸锂和80wt%的橄榄石型磷酸亚铁,制备得到锂离子二次电池S3。
实施例4
该实施例说明本发明提供的正极和含该正极的锂离子电池及它们的制备方法。
按照与实施例1相同的方法制备正极浆料、电池正极、负极浆料、电池负极和电池,不同的是,所述正极活性物质包含15wt%的层状镍钴铝酸锂和85wt%的橄榄石型磷酸亚铁锂,制备得到锂离子二次电池S4。
实施例5
该实施例说明本发明提供的正极和含该正极的锂离子电池及它们的制备方法。
按照与实施例1相同的方法制备正极浆料、电池正极、负极浆料、电池负极和电池,不同的是,所述正极活性物质包含10wt%的层状镍钴铝酸锂和90wt%的橄榄石型磷酸亚铁锂,制备得到锂离子二次电池S5。
实施例6
该实施例说明本发明提供的正极和含该正极的锂离子电池及它们的制备方法。
按照与实施例1相同的方法制备正极浆料、电池正极、负极浆料、电池负极和电池,不同的是,所述正极活性物质包含5wt%的层状镍钴铝酸锂(颗粒中值粒径为6.5μm)和95wt%的橄榄石型磷酸亚铁锂(颗粒的中值粒径为680nm),制备得到锂离子二次电池S6。
实施例7
该实施例说明本发明提供的正极和含该正极的锂离子电池及它们的制备方法。
按照与实施例1相同的方法制备正极浆料、电池正极、负极浆料、电池负极和电池,不同的是,所述正极活性物质包含5wt%的层状镍钴铝酸锂(颗粒的中值粒径为7.4μm)和95wt%的橄榄石型磷酸亚铁锂(颗粒中值粒径为770nm),制备得到锂离子二次电池S7。
实施例8
该实施例说明本发明提供的正极和含该正极的锂离子电池及它们的制备方法。
按照与实施例1相同的方法制备正极浆料、电池正极、负极浆料、电池负极和电池,不同的是,所述正极活性物质包含5wt%的层状镍钴铝酸锂(颗粒中值粒径为8.6μm)和95wt%的橄榄石型磷酸亚铁锂(颗粒中值粒径为830nm),制备得到锂离子二次电池S8。
实施例9
该实施例说明本发明提供的正极和含该正极的锂离子电池及它们的制备方法。
按照与实施例1相同的方法制备正极浆料、电池正极、负极浆料、电池负极和电池,不同的是用石墨代替粒径为6.5nm的微球型超导电碳黑,制备得到锂离子二次电池S9。
对比例1
该对比例说明参比正极和含该正极的参比锂离子电池及它们的制备方法。
按照与实施例1相同的方法制备正极浆料、电池正极、负极浆料、电池负极和电池,不同的是所述正极活性物质包含2wt%的层状镍钴铝酸锂和98wt%的橄榄石型磷酸亚铁锂,制备得到锂离子二次电池DS1。
对比例2
该对比例说明参比正极和含该正极的参比锂离子电池及它们的制备方法。
按照与实施例1相同的方法制备正极浆料、电池正极、负极浆料、电池负极和电池,不同的是所述正极活性物质包含25wt%的层状镍钴铝酸锂和75wt%的橄榄石型磷酸亚铁锂,制备得到锂离子二次电池DS2。
性能测试:
(1)电池容量测试:对实施例1-9得到的锂离子电池S1-S9及对比例1-2得到的锂离子电池DS1-DS2以恒压充电方式进行充电,限制电流为0.1C(60mA),终止电压为4.1伏;以恒流放电方式进行放电,放电电流为1C(600mA),放电的截止电压为2.0伏,结果如表1所示。
对实施例1-9得到的锂离子电池S1-S9及对比例1-2得到的锂离子电池DS1-DS2以恒压充电方式进行充电,限制电流为0.1C(60mA),终止电压为3.8伏;以恒流放电方式进行放电,放电电流为1C(600mA),放电的截止电压为2.0伏,结果如表1所示。
(2)电池循环性能测试:实施例1-9得到的锂离子电池S1-S9及对比例1-2得到的锂离子电池DS1-DS2分别在25℃和60℃条件下,将电池分别以1C电流充电至4.1V,截止电流为0.05C,搁置10分钟;电池以1C电流放电至3.0伏,搁置5分钟,并记录电池的首次放电容量,重复上述步骤500次,记录每次电池的放电容量。
500次电池容量保持率=500次循环后放电容量÷首次放电容量×100%,结果如表1所示。
(3)高温储存性能测试:将实施例1-9得到的锂离子电池S1-S9及对比例1-2得到的锂离子电池DS1-DS2在25℃条件下,将电池分别以1C电流充电至4.1V,恒压4.1V充电至电流降至0.05C,截止电流为0.05C,搁置10分钟;电池以1C电流放电至3.0伏,搁置5分钟,并记录电池的放电容量,后于60℃条件下储存7d后,再在25℃条件下,将电池分别以1C电流充电至4.1V伏,在电压升至4.1V后以恒定电压充电,截止电流为0.05C,搁置10分钟;电池以1C电流放电至3.0伏,搁置5分钟,并记录电池的放电容量,计算其容量保持率,结果如表1所示。
表1
本实施例正极制备的电池能够在高电压下不仅具有较高的容量,而且体系稳定,电池的循环性能优异,可使充电电压高至4.1V,为提高电池容量的发展奠定了基础。
Claims (14)
1.一种锂离子电池正极,其特征在于,所述正极包括导电基体及涂覆在导电基体上的正极材料,所述正极材料包括正极活性物质、导电剂和粘合剂,所述正极活性物质含有层状镍钴铝酸锂和橄榄石型磷酸亚铁锂,以正极活性材料的总重量为基准,所述层状镍钴铝酸锂的含量为5wt%-20wt%,所述橄榄石型磷酸亚铁锂的含量为80wt%-95wt%;所述层状镍钴铝酸锂的颗粒中值粒径为6-9μm,所述橄榄石型磷酸亚铁锂的颗粒中值粒径为600-900nm。
2.根据权利要求1所述的正极,其特征在于,以正极活性材料的总重量为基准,所述层状镍钴铝酸锂的含量为8wt%-15wt%,所述橄榄石型磷酸亚铁锂的含量为85wt%-92wt%。
3.根据权利要求2所述的正极,其特征在于,以正极活性材料的总重量为基准,所述层状镍钴铝酸锂的含量为10wt%-15wt%,所述橄榄石型磷酸亚铁锂的含量为85wt%-90wt%。
4.根据权利要求1所述的正极,其特征在于,所述正极的充电上限电压为4.1~4.3V。
5.根据权利要求1所述的正极,其特征在于,所述层状镍钴铝酸锂的颗粒中值粒径为7-8.5μm,所述橄榄石型磷酸亚铁锂的颗粒中值粒径为700-800nm。
6.根据权利要求1所述的正极,其特征在于,所述层状镍钴铝酸锂颗粒包括D10=2-5.2μm,D50=6-9μm,D90=10-12μm的颗粒;所述橄榄石型磷酸亚铁锂的颗粒包括D10=400-570nm,D50=600-900nm,D90=950-1150nm的颗粒。
7.根据权利要求1所述的正极,其特征在于,所述导电剂包括微球型超导电碳黑,所述微球型超导电碳黑的颗粒平均直径为4.5-8.5nm;以正极材料的总重量为基准,所述微球型超导电碳黑的含量为5wt%-7wt%。
8.一种锂离子电池正极的制备方法,其特征在于,所述方法包括将含有正极材料与溶剂的浆料涂覆和/或填充在导电基体上,干燥,压延或不压延,所述正极材料包括正极活性物质、导电剂和粘合剂,所述正极活性物质含有层状镍钴铝酸锂和橄榄石型磷酸亚铁锂,以正极活性材料的总重量为基准,所述层状镍钴铝酸锂的含量为5wt%-20wt%,所述橄榄石型磷酸亚铁锂的含量为80wt%-95wt%;所述层状镍钴铝酸锂的颗粒中值粒径为6-9μm,所述橄榄石型磷酸亚铁锂的颗粒中值粒径为600-900nm。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,以正极活性材料的总重量为基准,所述层状镍钴铝酸锂的含量为8wt%-15wt%,所述橄榄石型磷酸亚铁锂的含量为85wt%-92wt%。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,以正极活性材料的总重量为基准,所述层状镍钴铝酸锂的含量为10wt%-15wt%,所述橄榄石型磷酸亚铁锂的含量为85wt%-90wt%。
11.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述层状镍钴铝酸锂的颗粒中值粒径为7-8.5μm,所述橄榄石型磷酸亚铁锂的颗粒中值粒径为700-800nm。
12.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述层状镍钴铝酸锂颗粒包括D10=2-5.2μm,D50=6-9μm,D90=10-14μm的颗粒;所述橄榄石型磷酸亚铁锂的颗粒包括D10=400-570nm,D50=600-900nm,D90=950-1150nm的颗粒。
13.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述含有正极材料与溶剂的浆料制备包括将溶剂和粘结剂混合搅拌至10分钟之内混合液的粘度变化小于3%,再加入导电剂搅拌至10分钟之内混合液的粘度变化小于3%,后加入正极活性物质搅拌至10分钟之内混合液的粘度变化小于5%。
14.一种锂离子电池,该电池包括电极组和非水电解液,所述电极组和非水电解液密封在电池壳体内,所述电极组包括正极、负极及隔膜,其特征在于,所述正极为权利要求1-7中任意一项所述的正极。
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