CN105529434A - 一种高倍率大容量的锂离子正极材料 - Google Patents

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曾金生
黄海晏
吴峰
刘文磊
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Abstract

本发明涉及电池材料领域，具体涉及一种高倍率大容量的锂离子正极材料。一种高倍率大容量的锂离子正极材料，包容如下重量百分比的组分：磷酸铁锂20~45%；镍钴锰酸锂30~65%；碳纳米管10~40%。本发明的正极材料，利用具有较大比表面积的三元材料配合尺寸小的磷酸铁锂，再配合具有一定纵向尺寸的碳纳米管，使得本发明的正极材料具有高倍率，大容量的特性。

Description

一种高倍率大容量的锂离子正极材料
技术领域
本发明涉及电池材料领域，具体涉及一种高倍率大容量的锂离子正极材料。
背景技术
作为正极材料的嵌锂化合物是锂离子的贮存库，也是锂离子电池在充电过程中锂离子的提供源。一般而言，正极材料应满足如下要求：（1）在充放电电位范围内的电解质溶液具有良好的电化学相容性；（2）温和的电极过程动力学；（3）高度可逆性；（4）全理化状态下在空气中稳定性好。目前实现产业化的锂离子电池正极材料主要有LiCoO2/LiMn2O4/LiFePO4/NCM等。而且，正极材料的比容量一直低于负极材料。正极材料比容量增加50%，电池比能量将提高28%；而负极材料比容量增加50%，电池比能量仅提高13%。同时正极材料还需额外负担负极材料不可逆容量的损失。正因为高功率锂离子电池的性能受正极材料的影响较大，研究和开发高性能的正极材料一直是高功率锂离子电池发展的重点和关键。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高倍率大容量的锂离子正极材料。
本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：
一种高倍率大容量的锂离子正极材料，包容如下重量百分比的组分：
磷酸铁锂20~45%；镍钴锰酸锂30~65%；碳纳米管10~40%。
进一步的，所述磷酸铁锂的颗粒尺寸大小为50~200nm。
进一步的，所述镍钴锰酸锂为LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2。
进一步的，所述LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的比表面积为50~85m2/g。
进一步的，所述碳纳米管的纵向尺寸为50~200nm。
本发明具有如下有益效果：
本发明的正极材料，利用具有较大比表面积的三元材料配合尺寸小的磷酸铁锂，再配合具有一定纵向尺寸的碳纳米管，使得本发明的正极材料具有高倍率，大容量的特性。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细的说明，实施例仅是本发明的优选实施方式，不是对本发明的限定。
在本发明中，所用磷酸铁锂的颗粒尺寸大小为50~200nm；所用镍钴锰酸锂为LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，其比表面积为50~85m2/g；所用碳纳米管的纵向尺寸为50~200nm。
实施例1
一种高倍率大容量的锂离子正极材料，包容如下重量百分比的组分：
磷酸铁锂40%；LiNi1/3Co1/3Mn1/3O235%；碳纳米管25%。
实施例2
一种高倍率大容量的锂离子正极材料，包容如下重量百分比的组分：
磷酸铁锂25%；LiNi1/3Co1/3Mn1/3O260%；碳纳米管15%。
实施例3
一种高倍率大容量的锂离子正极材料，包容如下重量百分比的组分：
磷酸铁锂30%；LiNi1/3Co1/3Mn1/3O240%；碳纳米管30%。
实施例4
一种高倍率大容量的锂离子正极材料，包容如下重量百分比的组分：
磷酸铁锂35%；LiNi1/3Co1/3Mn1/3O245%；碳纳米管20%。
实施例5
一种高倍率大容量的锂离子正极材料，包容如下重量百分比的组分：
磷酸铁锂20%；LiNi1/3Co1/3Mn1/3O255%；碳纳米管25%。
以上所述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，但凡采用等同替换或等效变换的形式所获得的技术方案，均应落在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种高倍率大容量的锂离子正极材料，其特征在于，包容如下重量百分比的组分：
磷酸铁锂20~45%；
镍钴锰酸锂30~65%；
碳纳米管10~40%。
2.根据权利要求1所述的一种高倍率大容量的锂离子正极材料，其特征在于，所述磷酸铁锂的颗粒尺寸大小为50~200nm。
3.根据权利要求1所述的一种高倍率大容量的锂离子正极材料，其特征在于，所述镍钴锰酸锂为LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2。
4.根据权利要求3所述的一种高倍率大容量的锂离子正极材料，其特征在于，所述LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的比表面积为50~85m2/g。
5.根据权利要求1所述的一种高倍率大容量的锂离子正极材料，其特征在于，所述碳纳米管的纵向尺寸为50~200nm。
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