TWI679796B - 鋰離子電池用正極 - Google Patents

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Abstract

本揭露提供一種鋰離子電池用正極，包括：一集電材；一第一電極層，包括一磷酸錳鐵鋰(LMFP)，位於集電材的一表面上；以及一第二電極層，包括一活性材料，位於第一電極層上，其中活性材料包括：鎳鈷錳酸鋰(NMC)、鎳鈷鋁酸鋰(NCA)、鋰鈷氧化物(LCO)、富鋰正極材料(Li-rich cathode)、或前述之組合。

Description

鋰離子電池用正極
本揭露係關於鋰離子電池用正極，且特別是有關於一種具有多層結構之正極。
三元材料(NMC)具有成本低、高容量、循環性能佳等優點，已被廣泛的應用在許多領域。但是，使用三元材料(NMC)製成的電池之倍率充放電性能及安全性較差。
目前已有技術使用磷酸錳鐵鋰(LMFP)材料和三元材料混摻來製作電極以提高電池之倍率充放電性能及安全性。然而，以混摻方式製成的電極，由於磷酸錳鐵鋰(LMFP)材料和三元材料平均分佈在電極中，在充放電時，不同材料會具有不同長度的導電路徑，使電流無法均勻。此外，兩種材料間也會形成許多接觸介面，因而增加電池阻抗。
因此，目前亟需一種新穎的電極，可克服上述問題以提升電池之性能。
根據一實施例，本揭露提供一種鋰離子電池用正極，包括：一集電材；一第一電極層，包括一磷酸錳鐵鋰(LMFP)材料，位於集電材的一表面上；以及一第二電極層，包括一活性材料，位於第一電極層上。其中，所述活性材料包括：鎳鈷 錳酸鋰(NMC)、鎳鈷鋁酸鋰(NCA)、鋰鈷氧化物(LCO)、富鋰正極材料(Li-rich cathode)、或前述之組合。
為讓本揭露之上述和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
100、200‧‧‧鋰離子電池用正極
102、202‧‧‧集電材
104、204‧‧‧第一電極層
106、206‧‧‧第二電極層
204’‧‧‧第三電極層
206’‧‧‧第四電極層
本揭露最好配合圖式及詳細說明閱讀以便了解。要強調的是，依照工業上的標準實施，各個特徵並未按照比例繪製。事實上，為了清楚之討論，可能任意的放大或縮小各個特徵的尺寸。
第1圖為根據本揭露一實施例顯示鋰離子電池用正極之剖面示意圖。
第2圖為根據本揭露另一實施例顯示鋰離子電池用正極之剖面示意圖。
第3A圖為根據本揭露一實施例顯示鋰離子電池的倍率充放電性能。
第3B圖為根據本揭露一比較例顯示鋰離子電池的倍率充放電性能。
第3C圖為根據本揭露另一比較例顯示鋰離子電池的倍率充放電性能。
第4A圖為根據本揭露另一實施例顯示鋰離子電池的倍率充放電性能。
第4B圖為根據本揭露另一比較例顯示鋰離子電池的倍率充放電性能。
第5A圖為根據本揭露另一實施例顯示鋰離子電池的電壓溫度變化圖。
第5B圖為根據本揭露另一實施例顯示穿刺實驗後的鋰離子電池外觀。
第6A圖為根據本揭露另一比較例顯示鋰離子電池的電壓溫度變化圖。
第6B圖為根據本揭露另一比較例顯示穿刺實驗後的鋰離子電池外觀。
以下揭示提供許多不同的實施方法或是例子來實行本揭露之不同特徵。以下描述具體的元件及其排列的例子以簡化本揭露。當然這些僅是例子且不該以此限定本揭露的範圍。例如，在描述中提及第一個元件形成於第二個元件之上時，其可能包括第一個元件與第二個元件直接接觸的實施例，也可能包括兩者之間有其他元件形成而沒有直接接觸的實施例。此外，在不同實施例中可能使用重複的標號及/或符號，這些重複僅為了簡單清楚地敘述本揭露，不代表所討論的不同實施例及/或結構之間有特定的關係。
此外，其中可能用到與空間相關的用詞，像是“在...下方”、“下方”、“較低的”、“上方”、“較高的”及類似的用詞，這些關係詞係為了便於描述圖式中一個(些)元件或特徵與另一個(些)元件或特徵之間的關係。這些空間關係詞包括使用中或操作中的裝置之不同方位，以及圖式中所描述的方位。裝置可能被轉向不同方位(旋轉90度或其他方位)，則其中使用的空間相關形容詞也可相同地照著解釋。
本揭露所提供的鋰離子電池用正極具有多層結構，可使導電路徑均一、不同材料間的接觸介面減少。並且，使用本揭露所提供的鋰離子電池用正極製成之電池具有較佳的倍率充放電性能。
參照第1圖，本揭露一些實施例提供一種鋰離子電池用正極100。鋰離子電池用正極100包括：集電材102、位於集電材102之一表面上的第一電極層104、以及位於第一電極層104上的一第二電極層106。
在一實施例中，集電材102可例如為鋁箔。
在一實施例中，第一電極層104可包括磷酸錳鐵鋰(LMFP)材料。所述磷酸錳鐵鋰(LMFP)材料的化學式可為LiMnxFe1-xPO4，其中0.5
Figure TWI679796B_D0001
x<1。
在一些實施例中，第一電極層104可更包括一黏結劑及一導電材料。第一電極層104為由磷酸錳鐵鋰(LMFP)材料、黏結劑、及導電材料所組成的混合物。所述黏結劑可包括：聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、或前述之組合。所述導電材料可包括：導電石墨、碳黑、碳奈米管、石墨烯、或前述之組合。
在第一電極層104中，磷酸錳鐵鋰(LMFP)材料之重量百分比可例如為80~99wt%，黏結劑之重量百分比可例如為0.5~20wt%，導電材料之重量百分比可例如為0.5~20wt%，以第一電極層104之總重量為基準。由於磷酸錳鐵鋰(LMFP)材 料為第一電極層104的主要電容量來源，若磷酸錳鐵鋰(LMFP)材料之重量百分比過低，則電極容量下降，能量密度降低。導電材料之含量越高，所製成電池的電性較好，但是由於導電材料不提供電容量，若導電材料之含量超過例如20wt%，則會導致電極容量降低，能量密度下降。並且，由於導電材料的密度較低、表面積大，若導電材料之含量過高，亦會影響電極的密度及加工性。
舉例而言，在一些實施例中，磷酸錳鐵鋰(LMFP)材料之重量百分比可例如為90~95wt%，以第一電極層104之總重量為基準。在一些實施例中，黏結劑之重量百分比可例如為2~10wt%，以第一電極層104之總重量為基準。在一些實施例中，導電材料之重量百分比可例如為2~10wt%，以第一電極層104之總重量為基準。
在一實施例中，第二電極層106可包括一活性材料。在一些實施例中，活性材料可包括例如：鎳鈷錳酸鋰(NMC)、鎳鈷鋁酸鋰(NCA)、鋰鈷氧化物(LCO)、富鋰正極材料(Li-rich cathode)、或前述之組合。在一實施例中，所述鎳鈷錳酸鋰(NMC)的化學式可為LiNixCoyMnzO2，其中0<x<1、0<y<1、0<z<1，且x+y+z=1。在一實施例中，所述鎳鈷鋁酸鋰(NCA)的化學式可為LiNi0.80Co0.15Al0.05O2。在一實施例中，所述鋰鈷氧化物(LCO)的化學式可為LiCoO2。在一實施例中，所述富鋰正極材料(Li-rich cathode)的化學式可為xLi2MnO3．(1-x)LiMO2，其中M可為3d過渡金屬及/或4d過渡金屬，且0<x<1。在一些實施例中，所述3d過渡金屬可例如為： Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、或Zn，所述4d過渡金屬可例如為：Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、或Cd。
在一些實施例中，第二電極層106可更包括一黏結劑及一導電材料。第二電極層106為由上述活性材料、黏結劑、及導電材料所組成的混合物。所述黏結劑可包括：聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、或前述之組合。所述導電材料可包括：導電石墨、碳黑、碳奈米管、石墨烯、或前述之組合。
在第二電極層106中，上述活性材料之重量百分比可例如為80~99wt%，黏結劑之重量百分比可例如為0.5~20wt%，導電材料之重量百分比可例如為0.5~20wt%，以第二電極層106之總重量為基準。由於活性材料為第二電極層106的主要電容量來源，若活性材料之重量百分比過低，則電極容量下降，能量密度降低。導電材料之含量越高，所製成電池的電性較好，但是由於導電材料不提供電容量，若導電材料之含量超過例如20wt%，則會導致電極容量降低，能量密度下降。並且，由於導電材料的密度較低、表面積大，若導電材料之含量過高，亦會影響電極的密度及加工性。
舉例而言，在一些實施例中，活性材料之重量百分比可例如為90~95wt%，以第二電極層106之總重量為基準。在一些實施例中，黏結劑之重量百分比可例如為2~10wt%，以第二電極層106之總重量為基準。在一些實施例中，導電材料之重量百分比可例如為2~10wt%，以第二電極層106之總重量為基準。
在一些實施例中，以第一電極層104和第二電極層106之總重量為基準，第二電極層106的重量百分比可大於30wt%。舉例而言，在一些實施例中，以第一電極層104和第二電極層106之總重量為基準，第二電極層106的重量百分比可例如為：大於或等於50wt%、大於或等於70wt%、或大於或等於80wt%。由於第二電極層106的活性物質的容量相對第一電極層104的磷酸錳鐵鋰(LMFP)的容量高，若第二電極層106之重量百分比過低，例如低於30wt%，則電池容量及能量密度降低。
在一些實施例中，可利用像是捲對捲狹縫模(roll-to-roll slot-die)塗佈法將用以形成第一電極層104和第二電極層106之漿料以分層的方式同時塗佈在集電材102的一表面上。乾燥後，以輾壓機加壓，得到如第1圖所示之鋰離子電池用正極100。
在一些實施例中，第一電極層104之壓實密度可例如為1.5~3g/cm3，第二電極層106之壓實密度可例如為2.5~4.2g/cm3。
參照第2圖，本揭露另一些實施例提供一種鋰離子電池用正極200。鋰離子電池用正極200包括：集電材202、位於集電材202之一表面上的第一電極層204、以及位於第一電極204上的一第二電極層206。鋰離子電池用正極200與鋰離子電池用正極100的差異在於，鋰離子電池用正極200的集電板202的另一表面上還包括第三電極層204’、以及位於第三電極層204’上的一第四電極層206’。
第一電極層204和第二電極層206與第一電極層 104和第二電極層106類似，可參照本說明書前述說明，故不在此贅述。
在一實施例中，第三電極層204’可包括磷酸錳鐵鋰(LMFP)材料。所述磷酸錳鐵鋰(LMFP)材料的化學式可為LiMnxFe1-xPO4，其中0.5
Figure TWI679796B_D0002
x<1。
在一些實施例中，第三電極層204’更包括一黏結劑及一導電材料。第三電極層204’為由磷酸錳鐵鋰(LMFP)材料、黏結劑、及導電材料所組成的混合物。所述黏結劑可包括：聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、或前述之組合。所述導電材料可包括：導電石墨、碳黑、碳奈米管、石墨烯、或前述之組合。
在第三電極層204’中，磷酸錳鐵鋰(LMFP)材料之重量百分比可例如為80~99wt%，所述黏結劑之重量百分比可例如為0.5~20wt%，導電材料之重量百分比可例如為0.5~20wt%，以第三電極層204’之總重量為基準。由於磷酸錳鐵鋰(LMFP)材料為第三電極層204’的主要電容量來源，若磷酸錳鐵鋰(LMFP)材料之重量百分比過低，則電極容量下降，能量密度降低。導電材料之含量越高，所製成電池的電性較好，但是由於導電材料不提供電容量，若導電材料之含量超過例如20wt%，則會導致電極容量降低，能量密度下降。並且，由於導電材料的密度較低、表面積大，若導電材料之含量過高，亦會影響電極的密度及加工性。
舉例而言，在一些實施例中，磷酸錳鐵鋰(LMFP)材料之重量百分比可例如為90~95wt%，以第三電極層204’之 總重量為基準。在一些實施例中，黏結劑之重量百分比可例如為2~10wt%，以第三電極層204’之總重量為基準。在一些實施例中，導電材料之重量百分比可例如為2~10wt%，以第三電極層204’之總重量為基準。
在一實施例中，第四電極層206’可包括一活性材料。在一些實施例中，活性材料可包括例如：鎳鈷錳酸鋰(NMC)、鎳鈷鋁酸鋰(NCA)、鋰鈷氧化物(LCO)、富鋰正極材料(Li-rich cathode)、或前述之組合。在一實施例中，所述鎳鈷錳酸鋰(NMC)的化學式可為LiNixCoyMnzO2，其中0<x<1、0<y<1、0<z<1，且x+y+z=1。在一實施例中，所述鎳鈷鋁酸鋰(NCA)的化學式可為LiNi0.80Co0.15Al0.05O2。在一實施例中，所述鋰鈷氧化物(LCO)的化學式可為LiCoO2。在一實施例中，所述富鋰正極材料(Li-rich cathode)的化學式可為xLi2MnO3．(1-x)LiMO2，其中M可為3d過渡金屬及/或4d過渡金屬，且0<x<1。在一些實施例中，所述3d過渡金屬可例如為：Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、或Zn，所述4d過渡金屬可例如為：Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、或Cd。
在一些實施例中，第四電極層206’可更包括一黏結劑及一導電材料。第四電極層206’為由上述活性材料、黏結劑、及導電材料所組成的混合物。所述黏結劑可包括：聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、或前述之組合。所述導電材料可包括：導電石墨、碳黑、碳奈米管、石墨烯、或前述之組合。
在第四電極層206’中，上述活性材料之重量百分比 可例如為80~99wt%，黏結劑之重量百分比可例如為0.5~20wt%，導電材料之重量百分比可例如為0.5~20wt%，以第四電極層206’之總重量為基準。由於活性材料為第四電極層206’的主要電容量來源，若活性材料之重量百分比過低，則電極容量下降，能量密度降低。導電材料之含量越高，所製成電池的電性較好，但是由於導電材料不提供電容量，若導電材料之含量超過例如20wt%，則會導致電極容量降低，能量密度下降。並且，由於導電材料的密度較低、表面積大，若導電材料之含量過高，亦會影響電極的密度及加工性。
舉例而言，在一些實施例中，活性材料之重量百分比可例如為90~95wt%，以第四電極層206’之總重量為基準。在一些實施例中，黏結劑之重量百分比可例如為2~10wt%，以第四電極層206’之總重量為基準。在一些實施例中，導電材料之重量百分比可例如為2~10wt%，以第四電極層206’之總重量為基準。
在一些實施例中，以第三電極層204’和第四電極層206’之總重量為基準，第四電極層206’的重量百分比可大於30wt%。舉例而言，在一些實施例中，以第三電極層204’和第四電極層206’之總重量為基準，第四電極層206’的重量百分比可例如為：大於或等於50wt%、大於或等於70wt%、或大於或等於80wt%。由於第四電極層206’的活性物質的容量相對第三電極層204’的磷酸錳鐵鋰(LMFP)的容量高，若第四電極層206’之重量百分比過低，例如低於30wt%，則電池容量及能量密度降低。
在一些實施例中，可利用像是捲對捲狹縫模(roll-to-roll slot-die)塗佈法將用以形成第一電極層204和第二電極層206之漿料以分層的方式同時塗佈在集電材202的一表面上。接著，可利用像是捲對捲狹縫模(roll-to-roll slot-die)塗佈法將用以形成第三電極層204’和第四電極層206’之漿料以分層的方式同時塗佈在集電材202的另一表面上。乾燥後，以輾壓機加壓，得到如第2圖所示之鋰離子電池用正極200。
在一些實施例中，第一電極層204之壓實密度可例如為1.5~3g/cm3，第二電極層206之壓實密度可例如為2.5~4.2g/cm3，第三電極層204’之壓實密度可例如為1.5~3g/cm3，第四電極層206’之壓實密度可例如為2.5~4.2g/cm3。
以下列舉各實施例及比較例說明本揭露提供的鋰離子電池用正極、其製成之電池及其性能。
實施例1：NMC/LMFP雙層正極
首先，分別製作鎳鈷錳酸鋰(NMC)漿料和磷酸錳鐵鋰(LMFP)漿料。
鎳鈷錳酸鋰(NMC)漿料的製作係先將做為黏結劑的聚偏二氟乙烯(PVDF)加入溶劑N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，高速攪拌並使其均勻分散。接著，加入做為導電材料的碳黑並攪拌分散。最後加入鎳鈷錳酸鋰(NMC)，高速攪拌並均勻分散後，得到鎳鈷錳酸鋰(NMC)漿料。其中，鎳鈷錳酸鋰(NMC)：導電材料：黏結劑的重量比例為92：5：3。
磷酸錳鐵鋰(LMFP)漿料的製作係將做為黏結劑 的聚偏二氟乙烯(PVDF)加入溶劑N-甲基吡咯烷酮(NMP)中，高速攪拌並使其均勻分散。接著，加入做為導電材料的碳黑並攪拌分散。最後加入磷酸錳鐵鋰(LMFP)，高速攪拌並均勻分散後，得到磷酸錳鐵鋰(LMFP)漿料。其中，磷酸錳鐵鋰(LMFP)：導電材料：黏結劑的重量比例為90：4：6。
接下來，依NMC漿料中的活物鎳鈷錳酸鋰(NMC)和LMFP漿料中的活物磷酸錳鐵鋰(LMFP)為8：2的重量比例，利用狹縫模(slot die)塗佈機將製備好的NMC漿料和LMFP漿料以分層的方式同時塗佈在鋁箔的其中一表面上。NMC漿料塗佈在上層，LMFP漿料塗佈在下層。換言之，LMFP漿料塗佈在鋁箔的其中一表面上，NMC漿料塗佈於LMFP漿料上。重複上述步驟在鋁箔的另一表面上形成同樣的NMC/LMFP電極，經乾燥後得到如第2圖所示之鋰離子電池用正極。最後，將電極以輾壓機加壓，提高電極密度，完成NMC/LMFP雙層正極的製作。
比較例1：LMFP/NMC雙層正極
除了使NMC漿料塗佈在下層，LMFP漿料塗佈在上層之外，根據實施例1所述步驟完成LMFP/NMC雙層正極的製作。
比較例2：LMFP+NMC混摻正極
除了將NMC漿料和LMFP漿料兩種漿料以混摻的方式塗佈在鋁箔上之外，根據實施例1所述步驟完成 LMFP+NMC混摻正極的製作。
電池的倍率充放電性能I：石墨負極
將實施例1和比較例1~2製作好的正極裁切為長5.7公分、寬3.2公分的大小，搭配長5.9公分、寬3.4公分的石墨做為負極，以堆疊方式製成電芯。加入適量電解液後，真空封裝完成尺寸為3.5x6.0公分的軟包電池。以不同倍率進行充放電測試，比較利用實施例1的NMC/LMFP雙層正極、比較例1的LMFP/NMC雙層正極、和比較例2的LMFP+NMC混摻正極三種結構的正極所形成的電池之倍率充放電性能。第3A~3C圖依序顯示由實施例1、比較例1、和比較例2的正極所形成的電池之倍率充放電性能，並將第3A~3C圖的結果數據化顯示於表1。
電容維持率(capacity retention)和工作電壓(working voltage)均以高者為佳。由第3A~3C圖和表1可看到，在3C之後，使用NMC/LMFP雙層正極的電池之電容維持率和工作電壓都明顯優於使用LMFP/NMC雙層正極和使用LMFP+NMC混摻正極的電池之電容維持率和工作電壓。
電池的倍率充放電性能II：鈦酸鋰(LTO)負極
將實施例1和比較例2製作好的正極裁切為長5.7公分、寬3.2公分的大小，搭配長5.9公分、寬3.4公分的鈦酸鋰(LTO)做為負極，以堆疊方式製成電芯。加入適量電解液後，真空封裝完成尺寸為3.5x6.0公分的軟包電池。以不同倍率進行充放電測試，比較利用實施例1的NMC/LMFP雙層正極和比較例2的LMFP+NMC混摻正極兩種結構的正極所形成的電池之倍率充放電性能。第4A、4B圖分別顯示由實施例1和比較例2的正極所形成的電池之倍率充放電性能。第4A、4B圖的結果數據化，顯示於表2。
同樣地，電容維持率(capacity retention)和工作電壓(working voltage)均以高者為佳。由第4A、4B圖和表2可看到，在6C時，使用NMC/LMFP雙層正極的電池之電容維持率為84.5%，優於使用LMFP+NMC混摻正極的電池的之電容維持率75.3%。
由表1、表2的結果可知，相較於使用比較例的正極所製成的電池，本揭露所提供的鋰離子電池用正極搭配不同的負極材料製成電池後，皆可使電池具有更好的倍率充放電性能。
安全性測試
利用穿刺實驗對前述鋰離子電池進行安全性測試，穿刺實驗可模擬電池在受到外力撞擊或刺穿時產生短路的狀況。在電池充飽電的狀態下(100%SOC)，使用直徑3mm的金屬針進行穿刺實驗，穿刺速度為1mm/s，穿刺深度為10mm，全穿刺(針貫穿電池)，穿刺過程中檢測電池電壓及溫度變化，及觀察電池有無膨脹、起火、冒煙等現象，測試結果如第5A~5B及6A~6B圖所示。
第5A及5B圖分別顯示具有實施例1的NMC/LMFP雙層正極及石墨負極的鋰離子電池之電壓溫度變化圖以及經測試後之電池外觀。由第5A及5B圖可知，使用實施例1的正極製成之電池經穿刺後的最高溫度為約90℃，電池在測試過程未產生濃煙或起火等現象，且經測試後之電池未明顯膨脹，其中 第5A圖所示的溫度1~3分別代表第5B圖所示電池芯的三個測試點P1、P2及P3的溫度。
第6A及6B圖分別顯示具有比較例2的LMFP+NMC混摻正極及石墨負極的鋰離子電池之電壓溫度變化圖以及經測試後之電池外觀。由第6A及6B圖可知，使用比較例2的正極製成之電池經穿刺後的最高溫度升高至約350℃，電池在測試過程中產生大量濃煙並迅速膨脹，產生熱失控的現象，且經測試後之電池明顯膨脹，其中第6A圖所示的溫度1~3分別代表第6B圖所示電池芯的三個測試點P1、P2及P3的溫度。
由第5A~5B及6A~6B圖的結果可知，相較於使用比較例的正極所製成的電池，以本揭露所提供的正極所製成的電池具有較佳的安全性能。
本揭露所提供的鋰離子電池用正極具有多層結構，透過在集電材上依序配置磷酸錳鐵鋰(LMFP)材料和像是三元材料鎳鈷錳酸鋰(NMC)等活性材料，使得所製成之鋰離子電池具有更好的倍率充放電性能。
雖然本揭露已以數個較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作任意之更動與潤飾，因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (12)

  1. 一種鋰離子電池用正極，包括：一集電材；一第一電極層，包括一磷酸錳鐵鋰(LMFP)材料，位於該集電材的一表面上；以及一第二電極層，包括一活性材料，位於該第一電極層上，其中該活性材料包括：鎳鈷錳酸鋰(NMC)、鎳鈷鋁酸鋰(NCA)、鋰鈷氧化物(LCO)、富鋰正極材料(Li-rich cathode)、或前述之組合。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之鋰離子電池用正極，更包括：一第三電極層，包括一磷酸錳鐵鋰(LMFP)材料，位於該集電材的另一表面上；以及一第四電極層，包括一活性材料，位於該第三電極層上，其中該活性材料包括：鎳鈷錳酸鋰(NMC)、鎳鈷鋁酸鋰(NCA)、鋰鈷氧化物(LCO)、富鋰正極材料(Li-rich cathode)、或前述之組合。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之鋰離子電池用正極，其中該磷酸錳鐵鋰(LMFP)材料的化學式為LiMnxFe1-xPO4，其中0.5
    Figure TWI679796B_C0001
    x<1。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所述之鋰離子電池用正極，其中該鎳鈷錳酸鋰(NMC)的化學式為LiNixCoyMnzO2，其中0<x<1、0<y<1、0<z<1，且x+y+z=1；該鎳鈷鋁酸鋰(NCA)的化學式為LiNi0.80Co0.15Al0.05O2；該鋰鈷氧化物(LCO)的化學式為LiCoO2；該富鋰正極材料(Li-rich cathode)的化學式為xLi2MnO3．(1-x)LiMO2，其中M為3d過渡金屬及/或4d過渡金屬且0<x<1。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之鋰離子電池用正極，其中該第二電極層的重量百分比大於30wt%，以該第一電極層和該第二電極層之總重量為基準。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之鋰離子電池用正極，其中該第四電極層的重量百分比大於30wt%，以該第三電極層和該第四電極層之總重量為基準。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之鋰離子電池用正極，其中該第一電極層更包括一黏結劑及一導電材料，其中該磷酸錳鐵鋰(LMFP)材料之重量百分比為80~99wt%，該黏結劑之重量百分比為0.5~20wt%，該導電材料之重量百分比為0.5~20wt%，以該第一電極層之總重量為基準，其中該第一電極層之壓實密度為1.5~3g/cm3。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之鋰離子電池用正極，其中該第二電極層更包括一黏結劑及一導電材料，其中該活性材料之重量百分比為80~99wt%，該黏結劑之重量百分比為0.5~20wt%，該導電材料之重量百分比為0.5~20wt%，以該第二電極層之總重量為基準，其中該第二電極層之壓實密度為2.5~4.2g/cm3。
  9. 如申請專利範圍第2項所述之鋰離子電池用正極，其中該第三電極層更包括一黏結劑及一導電材料，其中該磷酸錳鐵鋰(LMFP)材料之重量百分比為80~99wt%，該黏結劑之重量百分比為0.5~20wt%，該導電材料之重量百分比為0.5~20wt%，以該第三電極層之總重量為基準，其中該第三電極層之壓實密度為1.5~3g/cm3。
  10. 如申請專利範圍第2項所述之鋰離子電池用正極，其中該第四電極層更包括一黏結劑及一導電材料，其中該活性材料之重量百分比為80~99wt%，該黏結劑之重量百分比為0.5~20wt%，該導電材料之重量百分比為0.5~20wt%，以該第四電極層之總重量為基準，其中該第四電極層之壓實密度為2.5~4.2g/cm3。
  11. 如申請專利範圍第7~10項中任一項所述之鋰離子電池用正極，其中該黏結劑包括：聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、或前述之組合。
  12. 如申請專利範圍第7~10項中任一項所述之鋰離子電池用正極，其中該導電材料包括：導電石墨、碳黑、碳奈米管、石墨烯、或前述之組合。
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