[发明专利]一种碳包覆的三元正极极片及其制备方法和用途在审

专利信息
申请号: 202110436684.X 申请日: 2021-04-22
公开(公告)号: CN113036091A 公开(公告)日: 2021-06-25
发明(设计)人: 朱呈岭;汪东煌;孙化雨;杨元婴;其他发明人请求不公开姓名 申请(专利权)人: 远景动力技术(江苏)有限公司;远景睿泰动力技术(上海)有限公司
主分类号: H01M4/1391 分类号: H01M4/1391;H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525
代理公司: 北京品源专利代理有限公司 11332 代理人: 巩克栋
地址: 214000 江苏省*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 碳包覆 三元 正极 及其 制备 方法 用途
【权利要求书】:

1.一种碳包覆的三元正极极片的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:

(1)将三元材料、导电剂、粘结剂和溶剂混合,得到正极浆料;

(2)将步骤(1)所述正极浆料涂覆于集流体表面,干燥,得到未包覆的三元正极极片;

(3)将碳材料以磁控溅射的方式包覆于步骤(2)所述的未包覆的三元正极极片表面,得到所述碳包覆的三元正极极片;

其中,所述三元材料的化学式为LiNixCoyMn1-x-yO2,0<x<1,0<y<1。

2.根据权利要求1所述的碳包覆的三元正极极片的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述三元材料、导电剂和粘结剂质量比为(90~99):(0.2~7):(0.1~3);

优选地,步骤(1)所述导电剂包括导电碳黑、导电碳管、导电石墨或碳纳米管中的任意一种或至少两种的组合;

优选地,步骤(1)所述粘结剂包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯或羧甲基纤维素中的任意一种或至少两种的组合;

优选地,步骤(1)所述溶剂包括N-甲基吡咯烷酮。

3.根据权利要求1或2所述的碳包覆的三元正极极片的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述未包覆的三元正极极片的面密度为15~22g/cm2

优选地,步骤(2)所述干燥的温度为90~120℃;

优选地,步骤(2)所述集流体包括铝箔。

4.根据权利要求1-3任一项所述的碳包覆的三元正极极片的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述碳材料包括纯碳和/或氮掺杂的碳材料;

优选地,所述碳材料包覆的厚度为3~200nm。

5.根据权利要求1-4任一项所述的碳包覆的三元正极极片的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述磁控溅射的靶材包括石墨靶材。

6.根据权利要求1-5任一项所述的碳包覆的三元正极极片的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述磁控溅射的方法包括:

将步骤(2)所述的未包覆的三元正极极片放入磁控溅射腔体中,抽真空,然后通入保护性气体,控制电流和电压,将碳材料溅射于步骤(2)所述的未包覆的三元正极极片表面,形成碳包覆层;

优选地,将碳材料以磁控溅射的方式包覆于步骤(2)所述的未包覆的三元正极极片表面后,对极片进行辊压。

7.根据权利要求6所述的碳包覆的三元正极极片的制备方法,其特征在于,所述腔体抽真空后的真空度为10-4~10-3Pa;

优选地,所述保护性气体包括氩气和/或氮气;

优选地,所述氩气的通入流量为25~35sccm;

优选地,所述氮气的通入流量为0~15sccm;

优选地,所述电流为0.2~0.5A;

优选地,所述电压为-450~-550V;

优选地,所述磁控溅射的溅射时间为5~30min。

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