CN111342029A - 一种锂离子电池复合正极的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种锂离子电池复合正极的制备方法，所述复合正极包括第一活性物质层，第二活性物层、第三活性物质层和第四活性物质层，其中每层活性物质层均包含由活性物质A和活性物质B所组成的活性物质；所述活性物质A为LiCo0.65Mn0.32Al0.03O2；所述活性物质B为LiCo0.33Mn0.65Al0.02O2；所述制备方法包括，将不同粒径的活性物质A和活性物质B混合，制得各层活性物质层的浆料，然后再将浆料按顺序涂布干燥，得到所述复合正极。本发明的制造方法得到的正极具有良好的倍率性能和循环性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种锂离子电池复合正极的制备方法。
背景技术
锂离子二次电池具有能量密度高、重量轻、循环寿命长、对环境友好，无记忆效应、安全可靠等优点，已经成为便携式电子电器的主要电源。但目前锂离子电池用正极材料L钴酸锂还存在成本较高、容量较低等缺陷。而新型复合正极材料LiCoMnO2虽然具有容量高、成本低、安全性好的优点，但是难以兼顾倍率性能和循环性能的要求，本发明针对上述缺陷，提出将两种比例的钴锰酸锂进行组合得到复合电极，并且针对不同的材料，以及在电极活性物质层的位置来确定合适的粒径范围，得到的正极倍率性能好，循环性能高。
发明内容
本发明提供了一种锂离子电池复合正极的制备方法，所述复合正极包括第一活性物质层，第二活性物层、第三活性物质层和第四活性物质层，其中每层活性物质层均包含由活性物质A和活性物质B所组成的活性物质；所述活性物质A为LiCo0.65Mn0.32Al0.03O2；所述活性物质B为LiCo0.33Mn0.65Al0.02O2；所述制备方法包括，将不同粒径的活性物质A和活性物质B混合，制得各层活性物质层的浆料，然后再将浆料按顺序涂布干燥，得到所述复合正极。本发明的制造方法得到的正极具有良好的倍率性能和循环性能。
具体的方案如下：
一种离子电池复合正极的制备方法，所述复合正极包括第一活性物质层，第二活性物层、第三活性物质层和第四活性物质层，其中每层活性物质层均包含由活性物质A和活性物质B所组成的活性物质；所述活性物质A为LiCo0.65Mn0.32Al0.03O2；所述活性物质B为LiCo0.33Mn0.65Al0.02O2；所述制备方法包括以下步骤：将活性物质A依次用第一筛网，第二筛网过筛，所述第一筛网的孔径为3.3-3.5μm，第二筛网的孔径为2.5-2.7μm，收集第一筛网上的活性物质A为第一活性物质A，收集第二筛网上的活性物质A为第二活性物质A，收集第二筛网下的活性物质A作为第三活性物质A；将活性物质B依次用第一筛网，第二筛网过筛，所述第一筛网的孔径为2.9-3.1μm，第二筛网的孔径为2.1-2.3μm，收集第一筛网上的活性物质B为第一活性物质B，收集第二筛网上的活性物质B为第二活性物质B，收集第二筛网下的活性物质B作为第三活性物质B；分别将第一、第二、第三活性物质A和第一、第二、第三活性物质B制成浆料，将部分第三活性物质A浆料和部分第一活性物质B浆料混合制成第一活性物质层浆料，将部分第三活性物质A浆料和部分第二活性物质B浆料混合制成第二活性物质层浆料，将部分第二活性物质A浆料和部分第一活性物质B浆料混合制成第三活性物质层浆料，将部分第一活性物质A浆料和部分第一活性物质B浆料混合制成第四活性物质层浆料，按照顺序依次在集流体上涂布并干燥第一活性物质层浆料，第二活性物层浆料、第三活性物质层浆料和第四活性物质层浆料，得到所述正极。
进一步的，所述方法包括：
1)将活性物质A依次用第一筛网，第二筛网过筛，所述第一筛网的孔径为3.3-3.5μm，第二筛网的孔径为2.5-2.7μm，收集第一筛网上的活性物质A为第一活性物质A，收集第二筛网上的活性物质A为第二活性物质A，收集第二筛网下的活性物质A作为第三活性物质A；
2)将活性物质B依次用第一筛网，第二筛网过筛，所述第一筛网的孔径为2.9-3.1μm，第二筛网的孔径为2.1-2.3μm，收集第一筛网上的活性物质B为第一活性物质B，收集第二筛网上的活性物质B为第二活性物质B，收集第二筛网下的活性物质B作为第三活性物质B；
3)在搅拌釜中加入溶剂，再加入粘结剂，混合均匀，将第一活性物质A加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入导电剂，混合均匀得到第一活性物质A浆料；其中固含量为65-70％；质量比，活性物质：粘结剂：导电剂＝100:3-6:3-6；
4)在搅拌釜中加入溶剂，再加入粘结剂，混合均匀，将第二活性物质A加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入导电剂，混合均匀得到第二活性物质A浆料；其中固含量为65-70％；质量比，活性物质：粘结剂：导电剂＝100:3-6:3-6；
5)在搅拌釜中加入溶剂，再加入粘结剂，混合均匀，将第三活性物质A加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入导电剂，混合均匀得到第三活性物质A浆料；其中固含量为65-70％；质量比，活性物质：粘结剂：导电剂＝100:3-6:3-6；
6)在搅拌釜中加入溶剂，再加入粘结剂，混合均匀，将第一活性物质B加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入导电剂，混合均匀得到第一活性物质B浆料；其中固含量为65-70％；质量比，活性物质：粘结剂：导电剂＝100:3-6:3-6；
7)在搅拌釜中加入溶剂，再加入粘结剂，混合均匀，将第二活性物质B加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入导电剂，混合均匀得到第二活性物质B浆料；其中固含量为65-70％；质量比，活性物质：粘结剂：导电剂＝100:3-6:3-6；
8)在搅拌釜中加入溶剂，再加入粘结剂，混合均匀，将第三活性物质B加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入导电剂，混合均匀得到第三活性物质B浆料；其中固含量为65-70％；质量比，活性物质：粘结剂：导电剂＝100:3-6:3-6；
9)按照第三活性物质A：第一活性物质B的质量比为78:22-84:16的比例，将部分第三活性物质A浆料和部分第一活性物质B浆料混合，加入溶剂调整固含量为52-55％，制成第一活性物质层浆料；
10)按照第三活性物质A：第二活性物质B的质量比为35:65-40:60的比例，将部分第三活性物质A浆料和部分第二活性物质B浆料混合，加入溶剂调整固含量为52-55％，制成第二活性物质层浆料；
11)按照第二活性物质A：第三活性物质B的质量比为56:44-62:38的比例，将部分第二活性物质A浆料和部分第三活性物质B浆料混合，加入溶剂调整固含量为52-55％，制成第三活性物质层浆料；
12)按照第一活性物质A：第三活性物质B的质量比为26:74-34:66的比例，将部分第一活性物质A浆料和部分第三活性物质B浆料混合，加入溶剂调整固含量为52-55％，制成第四活性物质层浆料；
13)按照顺序依次在集流体上涂布并干燥第一活性物质层浆料，第二活性物层浆料、第三活性物质层浆料和第四活性物质层浆料，得到所述正极。
进一步的，其中厚度比，所述第一活性物层：所述第二活性物层：所述第三活性物层：所述第四活性物层＝10:40:40:10-15:20:20:15。
进一步的，所述步骤8和步骤9之间，还包括放置过程，所述放置时间为72小时以内。
进一步的，所述溶剂为NMP。
进一步的，所述粘结剂选自PVDF，PTFE。
进一步的，所述导电剂选自导电碳黑，金属粉末，或导电聚合物。
进一步的，一种锂离子电池复合正极，所述正极由所述的方法制备得到。
本发明具有如下有益效果：
1)、将LiCo0.65Mn0.32Al0.03O2和LiCo0.33Mn0.65Al0.02O2混用，提高电极的倍率性能和循环寿命。
2)、针对活性物质层的底层到表面，设计不同的粒径范围，并且利用筛网筛分的方式，精确限定粒径分布，从而精确控制活性物质层中各种位置的粒度分布；
3)筛网筛分的方法能够有效的获得特定粒径分布的粒子，对于市场原料的要求度较低，可以利用现有的材料完成本发明；
4)本发明的制浆方法，现将不同粒径的物质制浆，并且固含量调整较高，可以提高浆料的稳定性，能够将浆料运输，存储，待使用时，将不同的浆料按照比例混合，得到涂覆浆料；
5)本发明中，两种活性材料采用本发明设计的分布方式，能够获得较高的倍率性能和循环性能。
具体实施方式
本发明下面将通过具体的实施例进行更详细的描述，但本发明的保护范围并不受限于这些实施例。
实施例中所述活性物质A为LiCo0.65Mn0.32Al0.03O2；所述活性物质B为LiCo0.33Mn0.65Al0.02O2。
实施例1
1)将活性物质A依次用第一筛网，第二筛网过筛，所述第一筛网的孔径为3.3μm，第二筛网的孔径为2.5μm，收集第一筛网上的活性物质A为第一活性物质A，收集第二筛网上的活性物质A为第二活性物质A，收集第二筛网下的活性物质A作为第三活性物质A；
2)将活性物质B依次用第一筛网，第二筛网过筛，所述第一筛网的孔径为2.9μm，第二筛网的孔径为2.1μm，收集第一筛网上的活性物质B为第一活性物质B，收集第二筛网上的活性物质B为第二活性物质B，收集第二筛网下的活性物质B作为第三活性物质B；
3)在搅拌釜中加入NMP，再加入PVDF，混合均匀，将第一活性物质A加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入乙炔黑，混合均匀得到第一活性物质A浆料；其中固含量为65％；质量比，活性物质：PVDF：乙炔黑＝100:3:3；
4)在搅拌釜中加入NMP，再加入PVDF，混合均匀，将第二活性物质A加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入乙炔黑，混合均匀得到第二活性物质A浆料；其中固含量为65％；质量比，活性物质：PVDF：乙炔黑＝100:3:3；
5)在搅拌釜中加入NMP，再加入PVDF，混合均匀，将第三活性物质A加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入乙炔黑，混合均匀得到第三活性物质A浆料；其中固含量为65％；质量比，活性物质：PVDF：乙炔黑＝100:3:3；
6)在搅拌釜中加入NMP，再加入PVDF，混合均匀，将第一活性物质B加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入乙炔黑，混合均匀得到第一活性物质B浆料；其中固含量为65％；质量比，活性物质：PVDF：乙炔黑＝100:3:3；
7)在搅拌釜中加入NMP，再加入PVDF，混合均匀，将第二活性物质B加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入乙炔黑，混合均匀得到第二活性物质B浆料；其中固含量为65％；质量比，活性物质：PVDF：乙炔黑＝100:3:3；
8)在搅拌釜中加入NMP，再加入PVDF，混合均匀，将第三活性物质B加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入乙炔黑，混合均匀得到第三活性物质B浆料；其中固含量为65％；质量比，活性物质：PVDF：乙炔黑＝100:3:3；
9)按照第三活性物质A：第一活性物质B的质量比为78:22的比例，将部分第三活性物质A浆料和部分第一活性物质B浆料混合，加入NMP调整固含量为52％，制成第一活性物质层浆料；
10)按照第三活性物质A：第二活性物质B的质量比为35:65的比例，将部分第三活性物质A浆料和部分第二活性物质B浆料混合，加入NMP调整固含量为52％，制成第二活性物质层浆料；
11)按照第二活性物质A：第三活性物质B的质量比为56:44的比例，将部分第二活性物质A浆料和部分第三活性物质B浆料混合，加入NMP调整固含量为52％，制成第三活性物质层浆料；
12)按照第一活性物质A：第三活性物质B的质量比为26:74的比例，将部分第一活性物质A浆料和部分第三活性物质B浆料混合，加入NMP调整固含量为52％，制成第四活性物质层浆料；
13)按照顺序依次在集流体上涂布并干燥第一活性物质层浆料，第二活性物层浆料、第三活性物质层浆料和第四活性物质层浆料，得到所述正极，其中活性物质层厚度为单侧50μm，其中各层厚度比，所述第一活性物层：所述第二活性物层：所述第三活性物层：所述第四活性物层＝10:40:40:10。
实施例2
1)将活性物质A依次用第一筛网，第二筛网过筛，所述第一筛网的孔径为3.5μm，第二筛网的孔径为2.7μm，收集第一筛网上的活性物质A为第一活性物质A，收集第二筛网上的活性物质A为第二活性物质A，收集第二筛网下的活性物质A作为第三活性物质A；
2)将活性物质B依次用第一筛网，第二筛网过筛，所述第一筛网的孔径为3.1μm，第二筛网的孔径为2.3μm，收集第一筛网上的活性物质B为第一活性物质B，收集第二筛网上的活性物质B为第二活性物质B，收集第二筛网下的活性物质B作为第三活性物质B；
3)在搅拌釜中加入NMP，再加入PVDF，混合均匀，将第一活性物质A加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入乙炔黑，混合均匀得到第一活性物质A浆料；其中固含量为70％；质量比，活性物质：PVDF：乙炔黑＝100:6:6；
4)在搅拌釜中加入NMP，再加入PVDF，混合均匀，将第二活性物质A加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入乙炔黑，混合均匀得到第二活性物质A浆料；其中固含量为70％；质量比，活性物质：PVDF：乙炔黑＝100:6:6；
5)在搅拌釜中加入NMP，再加入PVDF，混合均匀，将第三活性物质A加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入乙炔黑，混合均匀得到第三活性物质A浆料；其中固含量为70％；质量比，活性物质：PVDF：乙炔黑＝100:6:6；
6)在搅拌釜中加入NMP，再加入PVDF，混合均匀，将第一活性物质B加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入乙炔黑，混合均匀得到第一活性物质B浆料；其中固含量为70％；质量比，活性物质：PVDF：乙炔黑＝100:6:6；
7)在搅拌釜中加入NMP，再加入PVDF，混合均匀，将第二活性物质B加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入乙炔黑，混合均匀得到第二活性物质B浆料；其中固含量为70％；质量比，活性物质：PVDF：乙炔黑＝100:6:6；
8)在搅拌釜中加入NMP，再加入PVDF，混合均匀，将第三活性物质B加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入乙炔黑，混合均匀得到第三活性物质B浆料；其中固含量为70％；质量比，活性物质：PVDF：乙炔黑＝100:6:6；
9)按照第三活性物质A：第一活性物质B的质量比为84:16的比例，将部分第三活性物质A浆料和部分第一活性物质B浆料混合，加入NMP调整固含量为55％，制成第一活性物质层浆料；
10)按照第三活性物质A：第二活性物质B的质量比为40:60的比例，将部分第三活性物质A浆料和部分第二活性物质B浆料混合，加入NMP调整固含量为55％，制成第二活性物质层浆料；
11)按照第二活性物质A：第三活性物质B的质量比为62:38的比例，将部分第二活性物质A浆料和部分第三活性物质B浆料混合，加入NMP调整固含量为55％，制成第三活性物质层浆料；
12)按照第一活性物质A：第三活性物质B的质量比为34:66的比例，将部分第一活性物质A浆料和部分第三活性物质B浆料混合，加入NMP调整固含量为55％，制成第四活性物质层浆料；
13)按照顺序依次在集流体上涂布并干燥第一活性物质层浆料，第二活性物层浆料、第三活性物质层浆料和第四活性物质层浆料，得到所述正极，其中活性物质层厚度为单侧50μm，其中各层厚度比，所述第一活性物层：所述第二活性物层：所述第三活性物层：所述第四活性物层＝15:20:20:15。
实施例3
1)将活性物质A依次用第一筛网，第二筛网过筛，所述第一筛网的孔径为3.4μm，第二筛网的孔径为2.6μm，收集第一筛网上的活性物质A为第一活性物质A，收集第二筛网上的活性物质A为第二活性物质A，收集第二筛网下的活性物质A作为第三活性物质A；
2)将活性物质B依次用第一筛网，第二筛网过筛，所述第一筛网的孔径为3.0μm，第二筛网的孔径为2.2μm，收集第一筛网上的活性物质B为第一活性物质B，收集第二筛网上的活性物质B为第二活性物质B，收集第二筛网下的活性物质B作为第三活性物质B；
3)在搅拌釜中加入NMP，再加入PVDF，混合均匀，将第一活性物质A加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入乙炔黑，混合均匀得到第一活性物质A浆料；其中固含量为67％；质量比，活性物质：PVDF：乙炔黑＝100:5:5；
4)在搅拌釜中加入NMP，再加入PVDF，混合均匀，将第二活性物质A加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入乙炔黑，混合均匀得到第二活性物质A浆料；其中固含量为67％；质量比，活性物质：PVDF：乙炔黑＝100:5:5；
5)在搅拌釜中加入NMP，再加入PVDF，混合均匀，将第三活性物质A加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入乙炔黑，混合均匀得到第三活性物质A浆料；其中固含量为67％；质量比，活性物质：PVDF：乙炔黑＝100:5:5；
6)在搅拌釜中加入NMP，再加入PVDF，混合均匀，将第一活性物质B加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入乙炔黑，混合均匀得到第一活性物质B浆料；其中固含量为67％；质量比，活性物质：PVDF：乙炔黑＝100:5:5；
7)在搅拌釜中加入NMP，再加入PVDF，混合均匀，将第二活性物质B加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入乙炔黑，混合均匀得到第二活性物质B浆料；其中固含量为67％；质量比，活性物质：PVDF：乙炔黑＝100:5:5；
8)在搅拌釜中加入NMP，再加入PVDF，混合均匀，将第三活性物质B加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入乙炔黑，混合均匀得到第三活性物质B浆料；其中固含量为67％；质量比，活性物质：PVDF：乙炔黑＝100:5:5；
9)按照第三活性物质A：第一活性物质B的质量比为80:20的比例，将部分第三活性物质A浆料和部分第一活性物质B浆料混合，加入NMP调整固含量为53％，制成第一活性物质层浆料；
10)按照第三活性物质A：第二活性物质B的质量比为37:63的比例，将部分第三活性物质A浆料和部分第二活性物质B浆料混合，加入NMP调整固含量为53％，制成第二活性物质层浆料；
11)按照第二活性物质A：第三活性物质B的质量比为60:40的比例，将部分第二活性物质A浆料和部分第三活性物质B浆料混合，加入NMP调整固含量为53％，制成第三活性物质层浆料；
12)按照第一活性物质A：第三活性物质B的质量比为30:70的比例，将部分第一活性物质A浆料和部分第三活性物质B浆料混合，加入NMP调整固含量为53％，制成第四活性物质层浆料；
13)按照顺序依次在集流体上涂布并干燥第一活性物质层浆料，第二活性物层浆料、第三活性物质层浆料和第四活性物质层浆料，得到所述正极，其中活性物质层厚度为单侧50μm，其中各层厚度比，所述第一活性物层：所述第二活性物层：所述第三活性物层：所述第四活性物层＝1:2:2:1。
对比例1
1)将活性物质A依次用第一筛网，第二筛网过筛，所述第一筛网的孔径为3μm，第二筛网的孔径为2μm，收集第一筛网上的活性物质A为第一活性物质A，收集第二筛网上的活性物质A为第二活性物质A，收集第二筛网下的活性物质A作为第三活性物质A；
2)将活性物质B依次用第一筛网，第二筛网过筛，所述第一筛网的孔径为4μm，第二筛网的孔径为3μm，收集第一筛网上的活性物质B为第一活性物质B，收集第二筛网上的活性物质B为第二活性物质B，收集第二筛网下的活性物质B作为第三活性物质B；
3)在搅拌釜中加入NMP，再加入PVDF，混合均匀，将第一活性物质A加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入乙炔黑，混合均匀得到第一活性物质A浆料；其中固含量为67％；质量比，活性物质：PVDF：乙炔黑＝100:5:5；
4)在搅拌釜中加入NMP，再加入PVDF，混合均匀，将第二活性物质A加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入乙炔黑，混合均匀得到第二活性物质A浆料；其中固含量为67％；质量比，活性物质：PVDF：乙炔黑＝100:5:5；
5)在搅拌釜中加入NMP，再加入PVDF，混合均匀，将第三活性物质A加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入乙炔黑，混合均匀得到第三活性物质A浆料；其中固含量为67％；质量比，活性物质：PVDF：乙炔黑＝100:5:5；
6)在搅拌釜中加入NMP，再加入PVDF，混合均匀，将第一活性物质B加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入乙炔黑，混合均匀得到第一活性物质B浆料；其中固含量为67％；质量比，活性物质：PVDF：乙炔黑＝100:5:5；
7)在搅拌釜中加入NMP，再加入PVDF，混合均匀，将第二活性物质B加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入乙炔黑，混合均匀得到第二活性物质B浆料；其中固含量为67％；质量比，活性物质：PVDF：乙炔黑＝100:5:5；
8)在搅拌釜中加入NMP，再加入PVDF，混合均匀，将第三活性物质B加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入乙炔黑，混合均匀得到第三活性物质B浆料；其中固含量为67％；质量比，活性物质：PVDF：乙炔黑＝100:5:5；
9)按照第三活性物质A：第一活性物质B的质量比为80:20的比例，将部分第三活性物质A浆料和部分第一活性物质B浆料混合，加入NMP调整固含量为53％，制成第一活性物质层浆料；
10)按照第三活性物质A：第二活性物质B的质量比为37:63的比例，将部分第三活性物质A浆料和部分第二活性物质B浆料混合，加入NMP调整固含量为53％，制成第二活性物质层浆料；
11)按照第二活性物质A：第三活性物质B的质量比为60:40的比例，将部分第二活性物质A浆料和部分第三活性物质B浆料混合，加入NMP调整固含量为53％，制成第三活性物质层浆料；
12)按照第一活性物质A：第三活性物质B的质量比为30:70的比例，将部分第一活性物质A浆料和部分第三活性物质B浆料混合，加入NMP调整固含量为53％，制成第四活性物质层浆料；
13)按照顺序依次在集流体上涂布并干燥第一活性物质层浆料，第二活性物层浆料、第三活性物质层浆料和第四活性物质层浆料，得到所述正极，其中活性物质层厚度为单侧50μm，其中各层厚度比，所述第一活性物层：所述第二活性物层：所述第三活性物层：所述第四活性物层＝1:2:2:1。
对比例2
1)将活性物质A依次用第一筛网，第二筛网过筛，所述第一筛网的孔径为3.4μm，第二筛网的孔径为2.6μm，收集第一筛网上的活性物质A为第一活性物质A，收集第二筛网上的活性物质A为第二活性物质A，收集第二筛网下的活性物质A作为第三活性物质A；
2)将活性物质B依次用第一筛网，第二筛网过筛，所述第一筛网的孔径为3.0μm，第二筛网的孔径为2.2μm，收集第一筛网上的活性物质B为第一活性物质B，收集第二筛网上的活性物质B为第二活性物质B，收集第二筛网下的活性物质B作为第三活性物质B；
3)在搅拌釜中加入NMP，再加入PVDF，混合均匀，将第一活性物质A加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入乙炔黑，混合均匀得到第一活性物质A浆料；其中固含量为67％；质量比，活性物质：PVDF：乙炔黑＝100:5:5；
4)在搅拌釜中加入NMP，再加入PVDF，混合均匀，将第二活性物质A加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入乙炔黑，混合均匀得到第二活性物质A浆料；其中固含量为67％；质量比，活性物质：PVDF：乙炔黑＝100:5:5；
5)在搅拌釜中加入NMP，再加入PVDF，混合均匀，将第三活性物质A加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入乙炔黑，混合均匀得到第三活性物质A浆料；其中固含量为67％；质量比，活性物质：PVDF：乙炔黑＝100:5:5；
6)在搅拌釜中加入NMP，再加入PVDF，混合均匀，将第一活性物质B加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入乙炔黑，混合均匀得到第一活性物质B浆料；其中固含量为67％；质量比，活性物质：PVDF：乙炔黑＝100:5:5；
7)在搅拌釜中加入NMP，再加入PVDF，混合均匀，将第二活性物质B加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入乙炔黑，混合均匀得到第二活性物质B浆料；其中固含量为67％；质量比，活性物质：PVDF：乙炔黑＝100:5:5；
8)在搅拌釜中加入NMP，再加入PVDF，混合均匀，将第三活性物质B加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入乙炔黑，混合均匀得到第三活性物质B浆料；其中固含量为67％；质量比，活性物质：PVDF：乙炔黑＝100:5:5；
9)按照第三活性物质A：第一活性物质B的质量比为1:1的比例，将部分第三活性物质A浆料和部分第一活性物质B浆料混合，加入NMP调整固含量为53％，制成第一活性物质层浆料；
10)按照第三活性物质A：第二活性物质B的质量比为1:1的比例，将部分第三活性物质A浆料和部分第二活性物质B浆料混合，加入NMP调整固含量为53％，制成第二活性物质层浆料；
11)按照第二活性物质A：第三活性物质B的质量比为1:1的比例，将部分第二活性物质A浆料和部分第三活性物质B浆料混合，加入NMP调整固含量为53％，制成第三活性物质层浆料；
12)按照第一活性物质A：第三活性物质B的质量比为1:1的比例，将部分第一活性物质A浆料和部分第三活性物质B浆料混合，加入NMP调整固含量为53％，制成第四活性物质层浆料；
13)按照顺序依次在集流体上涂布并干燥第一活性物质层浆料，第二活性物层浆料、第三活性物质层浆料和第四活性物质层浆料，得到所述正极，其中活性物质层厚度为单侧50μm，其中各层厚度比，所述第一活性物层：所述第二活性物层：所述第三活性物层：所述第四活性物层＝1:2:2:1。
对比例3
将活性物质A和活性物质B按照1:1混合，然后在搅拌釜中加入NMP，再加入PVDF，混合均匀，将混合的活性物质加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入乙炔黑，混合均匀得到活性物质浆料；其中固含量为50％；质量比，活性物质：PVDF：乙炔黑＝100:5:5，在集流体上涂布并干燥活性物质层浆料，得到所述正极，其中活性物质层厚度为单侧50μm。
测试及结果
将实施例1-3和对比例1-3的正极，和锂片组成实验电池，在0.2C和2C的倍率下循环200次，记录电池的容量保持率。结果见表1，可见，筛网的孔径尺寸，各原料的比例，以及正极活性物质层的结构化设计都对材料的倍率性能和循环性能产生巨大影响。
表1
| 0.2C(％) | 2C(％) | |
| 实施例1 | 98.9 | 95.5 |
| 实施例2 | 99.2 | 95.9 |
| 实施例3 | 99.1 | 96.5 |
| 对比例1 | 98.1 | 92.1 |
| 对比例2 | 97.2 | 91.4 |
| 对比例3 | 94.3 | 90.1 |
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但是应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种锂离子电池复合正极的制备方法，所述复合正极包括第一活性物质层，第二活性物层、第三活性物质层和第四活性物质层，其中每层活性物质层均包含由活性物质A和活性物质B所组成的活性物质；所述活性物质A为LiCo0.65Mn0.32Al0.03O2；所述活性物质B为LiCo0.33Mn0.65Al0.02O2；所述制备方法包括以下步骤：将活性物质A依次用第一筛网，第二筛网过筛，所述第一筛网的孔径为3.3-3.5μm，第二筛网的孔径为2.5-2.7μm，收集第一筛网上的活性物质A为第一活性物质A，收集第二筛网上的活性物质A为第二活性物质A，收集第二筛网下的活性物质A作为第三活性物质A；将活性物质B依次用第一筛网，第二筛网过筛，所述第一筛网的孔径为2.9-3.1μm，第二筛网的孔径为2.1-2.3μm，收集第一筛网上的活性物质B为第一活性物质B，收集第二筛网上的活性物质B为第二活性物质B，收集第二筛网下的活性物质B作为第三活性物质B；分别将第一、第二、第三活性物质A和第一、第二、第三活性物质B制成浆料，将部分第三活性物质A浆料和部分第一活性物质B浆料混合制成第一活性物质层浆料，将部分第三活性物质A浆料和部分第二活性物质B浆料混合制成第二活性物质层浆料，将部分第二活性物质A浆料和部分第一活性物质B浆料混合制成第三活性物质层浆料，将部分第一活性物质A浆料和部分第一活性物质B浆料混合制成第四活性物质层浆料，按照顺序依次在集流体上涂布并干燥第一活性物质层浆料，第二活性物层浆料、第三活性物质层浆料和第四活性物质层浆料，得到所述正极。
2.如上述权利要求所述的制备方法，所述方法包括：
1)将活性物质A依次用第一筛网，第二筛网过筛，所述第一筛网的孔径为3.3-3.5μm，第二筛网的孔径为2.5-2.7μm，收集第一筛网上的活性物质A为第一活性物质A，收集第二筛网上的活性物质A为第二活性物质A，收集第二筛网下的活性物质A作为第三活性物质A；
2)将活性物质B依次用第一筛网，第二筛网过筛，所述第一筛网的孔径为2.9-3.1μm，第二筛网的孔径为2.1-2.3μm，收集第一筛网上的活性物质B为第一活性物质B，收集第二筛网上的活性物质B为第二活性物质B，收集第二筛网下的活性物质B作为第三活性物质B；
3)在搅拌釜中加入溶剂，再加入粘结剂，混合均匀，将第一活性物质A加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入导电剂，混合均匀得到第一活性物质A浆料；其中固含量为65-70％；质量比，活性物质：粘结剂：导电剂＝100:3-6:3-6；
4)在搅拌釜中加入溶剂，再加入粘结剂，混合均匀，将第二活性物质A加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入导电剂，混合均匀得到第二活性物质A浆料；其中固含量为65-70％；质量比，活性物质：粘结剂：导电剂＝100:3-6:3-6；
5)在搅拌釜中加入溶剂，再加入粘结剂，混合均匀，将第三活性物质A加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入导电剂，混合均匀得到第三活性物质A浆料；其中固含量为65-70％；质量比，活性物质：粘结剂：导电剂＝100:3-6:3-6；
6)在搅拌釜中加入溶剂，再加入粘结剂，混合均匀，将第一活性物质B加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入导电剂，混合均匀得到第一活性物质B浆料；其中固含量为65-70％；质量比，活性物质：粘结剂：导电剂＝100:3-6:3-6；
7)在搅拌釜中加入溶剂，再加入粘结剂，混合均匀，将第二活性物质B加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入导电剂，混合均匀得到第二活性物质B浆料；其中固含量为65-70％；质量比，活性物质：粘结剂：导电剂＝100:3-6:3-6；
8)在搅拌釜中加入溶剂，再加入粘结剂，混合均匀，将第三活性物质B加入到搅拌釜中，混合均匀，再加入导电剂，混合均匀得到第三活性物质B浆料；其中固含量为65-70％；质量比，活性物质：粘结剂：导电剂＝100:3-6:3-6；
9)按照第三活性物质A：第一活性物质B的质量比为78:22-84:16的比例，将部分第三活性物质A浆料和部分第一活性物质B浆料混合，加入溶剂调整固含量为52-55％，制成第一活性物质层浆料；
10)按照第三活性物质A：第二活性物质B的质量比为35:65-40:60的比例，将部分第三活性物质A浆料和部分第二活性物质B浆料混合，加入溶剂调整固含量为52-55％，制成第二活性物质层浆料；
11)按照第二活性物质A：第三活性物质B的质量比为56:44-62:38的比例，将部分第二活性物质A浆料和部分第三活性物质B浆料混合，加入溶剂调整固含量为52-55％，制成第三活性物质层浆料；
12)按照第一活性物质A：第三活性物质B的质量比为26:74-34:66的比例，将部分第一活性物质A浆料和部分第三活性物质B浆料混合，加入溶剂调整固含量为52-55％，制成第四活性物质层浆料；
13)按照顺序依次在集流体上涂布并干燥第一活性物质层浆料，第二活性物层浆料、第三活性物质层浆料和第四活性物质层浆料，得到所述正极。
3.如上述权利要求所述的制备方法，其中厚度比，所述第一活性物层：所述第二活性物层：所述第三活性物层：所述第四活性物层＝10:40:40:10-15:20:20:15。
4.如上述权利要求所述的制备方法，所述步骤8和步骤9之间，还包括放置过程，所述放置时间为72小时以内。
5.如上述权利要求所述的制备方法，所述溶剂为NMP。
6.如上述权利要求所述的制备方法，所述粘结剂选自PVDF，PTFE。
7.如上述权利要求所述的制备方法，所述导电剂选自导电碳黑，金属粉末，或导电聚合物。
8.一种锂离子电池复合正极，所述正极由权利要求1-7任一项所述的方法制备得到。
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| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Cao Dongqiang Inventor after: Gong Lifeng Inventor after: Wang Hongzhong Inventor after: Huang Feizhong Inventor after: Yang Yang Inventor after: Jin Yan Inventor before: Jin Yan |
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| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20210930 Address after: 312000 No.19, Weixi Road, Shangyu economic and Technological Development Zone, Hangzhou Bay, Shaoxing City, Zhejiang Province Applicant after: GREATPOWER JINCHUAN ADVANCED BATTERY MATERIALS Corp. Address before: 215000 Room 302, building 6, Meishu garden, Huqiu District, Suzhou City, Jiangsu Province Applicant before: Jin Yan |
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 312000 No.19, Weixi Road, Shangyu economic and Technological Development Zone, Hangzhou Bay, Shaoxing City, Zhejiang Province Patentee after: Zhejiang Gepai cobalt industry new material Co.,Ltd. Address before: 312000 No.19, Weixi Road, Shangyu economic and Technological Development Zone, Hangzhou Bay, Shaoxing City, Zhejiang Province Patentee before: GREATPOWER JINCHUAN ADVANCED BATTERY MATERIALS Corp. |