【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂离子电池，具体涉及一种正极材料及其制备方法、正极片和锂离子电池。
技术介绍
1、锂离子电池(libs)已广泛应用于便携式电子设备、电动汽车(ev)和智能电网等领域。磷酸铁锂作为一种具有高温稳定性好、工作温度范围宽、环境友好、低成本及高安全等优点的正极材料，在新型动力电池及电力系统中得到广泛应用。目前，电动汽车的“快充焦虑”和储能“高功率”的工况，对libs系统的充电速度提出了更高要求。然而，由于其较差的本征导电性和较慢的锂离子传输速率，传统的磷酸铁锂正极材料不能满足新型动力电池和电力系统中高倍率、长循环寿命的要求，因此对磷酸铁锂正极材料的改性成为研究的热点。
2、中国专利(cn114715870a)公开了一种多孔碳层包覆磷酸铁锂材料的制备方法，以含离子液体的fe-mofs纳米材料作为铁源和碳源，将含离子液体的fe-mofs纳米材料与磷源、锂源混合均匀后，在惰性气氛下固相烧结，得到多孔碳层包覆的磷酸铁锂材料。然而，多孔碳作为包覆层对磷酸铁锂的性能提升有限。中国专利(cn112397698a)公开了一种复合导电剂包覆磷酸铁锂材料及其制备方法，采用阴离子交换树脂吸附高铁酸钾，再用活性炭包裹烧结的方式制备出多孔碳/氧化铁，提前在铁源中添加一部分碳源，采取液相混合的方式制备磷酸铁锂前驱体，同时加入高分子导电化合物聚苯胺，制备过程较为复杂，且聚苯胺在复合材料中不易分散均匀，难以形成完整有效的三维导电网络结构，高倍率下循环性能欠佳。
3、目前，磷酸铁锂正极材料的倍率性能有待进一步提升。
【技术保护点】
1.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料包括三维花状碳以及填充于所述三维花状碳骨架间的纳米磷酸铁锂颗粒。
2. 如权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述花状碳为球形颗粒，直径为1-3 µm，花瓣厚为5-10 nm，磷酸铁锂颗粒尺寸为20-70 nm。
3. 如权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述花状碳的比表面积为1500-2000m2/g，孔体积为0.9-1.2 cm3/g。
4.如权利要求1至3任一项所述的正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述花状碳的制备方法为：将煤沥青粉末与K2CO3与Na2CO3的混合物、以及KOH混合均匀，转入管式炉，在氮气气氛下活化，经洗涤、过滤、烘干后获得所述花状碳。
6. 如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3）中的烧结条件为500～700℃，反应时间1～5 h。
7.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3）中的氩氢气氛中的氢气体积分数为5%-10%。
8.如权利要求4所述
9.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1）中的保护气氛为氩气或氮气中的一种。
10.一种正极片，其特征在于，制备所述正极片的浆料中含有权利要求1至3任一项所述的正极材料。
11.一种锂离子电池，其特征在于，包括如权利要求10所述的正极片。
...【技术特征摘要】
1.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料包括三维花状碳以及填充于所述三维花状碳骨架间的纳米磷酸铁锂颗粒。
2. 如权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述花状碳为球形颗粒，直径为1-3 µm，花瓣厚为5-10 nm，磷酸铁锂颗粒尺寸为20-70 nm。
3. 如权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述花状碳的比表面积为1500-2000m2/g，孔体积为0.9-1.2 cm3/g。
4.如权利要求1至3任一项所述的正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
5.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述花状碳的制备方法为：将煤沥青粉末与k2co3与na2co3的混合物、以及koh混合均匀，转入管式炉，在氮气气氛下活化，经洗涤、过滤、...
【专利技术属性】
技术研发人员：霍开富，周峰，王奕轩，廖雅贇，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。