[发明专利]一种正极极片及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种正极极片，其特征在于，所述正极极片包括依次层叠设置的正极集流体、安全涂层、预锂化涂层和正极活性物质层，所述安全涂层包括磷酸盐材料，所述预锂化涂层包括富锂化合物和/或牺牲盐类预锂化材料。

2.如权利要求1所述的正极极片，其特征在于，所述磷酸盐材料的化学式为LiFe_1-x-yMn_xM_yPO₄，其中，0≤x≤1，0≤y≤0.1，0≤x+y≤1，M包括Sn、Cr、Mg、Ti、Al、Zn、W、Nb或Zr中的任意一种或至少两种的组合。

3.如权利要求1或2所述的正极极片，其特征在于，所述富锂化合物包括Li₅FeO₄、Li₂NiO₂、Li₆CoO₄、Li₂MoO₃或富锂锰基化合物中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述牺牲盐类预锂化材料包括氮化锂、氧化锂、碳氧化合物锂盐或二羧基酸锂盐中的任意一种或至少两种的组合。

4.如权利要求1-3任一项所述的正极极片，其特征在于，所述安全涂层、预锂化涂层和正极活性物质层均包括粘结剂和导电剂；

优选地，所述粘结剂包括聚偏氟乙烯、改性聚偏氟乙烯、聚偏氯乙烯或改性聚偏氯乙烯中的任意一种或至少两种的组合；

优选地，所述导电剂包括导电炭黑、乙炔黑、石墨、石墨烯、碳纳米管或碳纳米纤维中的任意一种或至少两种的组合。

5.如权利要求1-4任一项所述的正极极片，其特征在于，所述正极活性物质层中的活性物质包括钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、镍锰酸锂、镍锰钴酸锂、镍锰铝酸锂、磷酸铁锂、磷酸钒锂、磷酸钴锂或磷酸锰锂中的任意一种或至少两种的组合。

6.如权利要求1-5任一项所述的正极极片，其特征在于，所述安全涂层的厚度为0.1～30μm，优选为1～12μm，进一步优选为1～5μm。

7.如权利要求1-6任一项所述的正极极片，其特征在于，以所述安全涂层的质量为100％计，所述磷酸盐材料的质量分数为20～95％，优选为30～90％，进一步优选为50～85％。

8.如权利要求1-7任一项所述的正极极片，其特征在于，所述预锂化涂层的厚度为0.1～20μm，优选为1～15μm，进一步优选为1～6μm。

9.如权利要求1-8任一项所述的正极极片，其特征在于，以所述预锂化涂层的质量为100％计，所述富锂化合物和/或牺牲盐类预锂化材料的质量分数为10～98％，优选为30～90％，进一步优选为60～90％。

10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包含如权利要求1-9任一项所述的正极极片，所述锂离子电池还包括负极极片，所述正极极片中，预锂化材料容量C₁，正极活性物质层中活性物质容量C₂，所述锂离子电池的正极首效-所述锂离子电池的负极首效＝η，所述C₁、C₂和η满足关系式：C₁＝C₂×η，其中0.5≤λ≤1，η＜0。