【技术实现步骤摘要】
本申请属于锂电池，尤其涉及一种磷酸锰铁锂正极材料循环性能的评估方法。
技术介绍
1、磷酸锰铁锂正极材料拥有比磷酸铁锂正极材料更高的理论能量密度，在评价正极材料的各项电化学性能中，循环性能是最重要的指标之一。目前正极材料循环性能的主要评价方法是将其组装成电池进行多次充放电循环，通过容量保持率来评估不同批次正极材料循环性能的好坏。但现有技术的方法一般需要几百甚至上千循环次数，例如常温3000次充放电循环，每个循环3个小时；现有技术的评价方法耗时时间长，一方面增加了时间成本，另一方面循环测试需长时间占据设备，增加了设备成本和能源成本，从而降低了正极材料的评估效率。
2、现有技术存在磷酸锰铁锂正极材料循环性能的评估方法成本高、效率低的问题。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种磷酸锰铁锂正极材料循环性能的评估方法，旨在一定程度上解决磷酸锰铁锂正极材料循环性能的评估方法成本高、效率低的问题。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种磷酸锰铁锂正极材料循环性能的评估方法，包括：
3、获取磷酸锰铁锂的标准正极材料和待测正极材料；
4、基于所述标准正极材料和所述待测正极材料分别按相同工艺制备得到标准电池和待测电池；
5、将所述标准电池和所述待测电池在相同条件下进行活化定容处理；
6、将所述活化定容处理后的所述标准电池和所述待测电池分别进行充电至第一目标电压，并在放置第一静置时间后分别采集所述标准电池和所述待测电池的电化学阻抗谱
7、将所述标准电池和所述待测电池在预设环境温度分别进行充放电循环，并在预设荷电状态下放置第二静置时间后分别采集所述标准电池和所述待测电池的电化学阻抗谱，分别得到与所述预设电荷状态对应的标准样循环电阻和与所述预设电荷状态对应的待测样循环电阻；
8、分别比较所述标准样充电电阻和所述待测样充电电阻、所述标准样循环电阻和所述待测样循环电阻，并根据比较结果判断所述磷酸锰铁锂正极材料的标准正极材料与待测正极材料之间的循环性能关系。
9、本申请提供的磷酸锰铁锂正极材料循环性能的评估方法，与现有技术相比，通过测定并对比充电后的标准样充电电阻和待测样充电电阻，以及通过测定并对比在预设环境温度内充放电循环后的各预设荷电状态的标准样循环电阻和待测样循环电阻，根据对比结果来快速评估磷酸锰铁锂正极材料的循环性能。由于影响磷酸锰铁锂正极材料循环性能的主要因素有极化、正极材料的结构衰退以及长循环过程中电解液的分解。当磷酸锰铁锂材料电池在预设环境温度的高温环境下进行循环充放电时，较高的环境温度会促进电解液分解，在磷酸锰铁锂正极表面形成较厚的表面膜层，同时也促进了磷酸锰铁锂中锰、铁离子的溶出，导致结构衰退、活性锂损失；另外，由于磷酸锰铁锂中的锰元素所产生的“姜-泰勒(jahn-teller)”效应副反应在高温下也会得到一定催化，这些因素都会加快电池容量衰减。而通过测试磷酸锰铁锂正极材料制备的电池的初始充电后和循环充放电后各预设荷电状态的电化学阻抗谱(electrical impedance scannin，eis)可直接表征正极材料受极化影响的程度。
10、本申请的磷酸锰铁锂正极材料循环性能的评估方法只需要在较高的环境温度中进行少量的充放电循环进行数据采集，通过正极材料的初始充电后电阻及循环充放电后不同预设荷电状态的电阻直接反映正极材料受极化的影响程度，利用高温下短期循环后采集的电化学阻抗谱数据间接表征电解液分解、锰铁离子溶出和活性锂损失对磷酸锰铁锂正极材料循环性能的影响，从而高效评估磷酸锰铁锂正极材料的循环性能，且评估结果全面、准确，从而极大地降低了循环性能的评估时间和设备成本，加快了研发和生产周期。此外，通过在高温下测试磷酸锰铁锂材料的循环性能还能快速判断正极材料包覆层等结构方面的差异，同时结合电化学阻抗谱测试可间接表征这些因素的演变过程。
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1.一种磷酸锰铁锂正极材料循环性能的评估方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的评估方法，其特征在于，判断所述磷酸锰铁锂正极材料的标准正极材料与待测正极材料之间的循环性能关系的标准为：
3.如权利要求2所述的评估方法，其特征在于，所述预设荷电状态包括第一荷电状态、第二荷电状态、第三荷电状态及第四荷电状态，所述标准样循环电阻包括与所述第一荷电状态对应的第一标准样循环电阻、与所述第二荷电状态对应的第二标准样循环电阻、与所述第三荷电状态对应的第三标准样循环电阻、与所述第四荷电状态对应的第四标准样循环电阻，所述待测样循环电阻包括与所述第一荷电状态对应的第一待测样循环电阻、与所述第二荷电状态对应的第二待测样循环电阻、与所述第三荷电状态对应的第三待测样循环电阻、与所述第四荷电状态对应的第四待测样循环电阻；
4.如权利要求3所述的评估方法，其特征在于，若所述待测样充电电阻大于所述标准样充电电阻，且各所述待测样循环电阻均大于各所述标准样循环电阻，则判定所述磷酸锰铁锂正极材料的待测正极材料的循环性能低于所述标准正极材料的循环性能，包括：
5.
6.如权利要求3所述的评估方法，其特征在于，所述第一荷电状态为5％～15％，所述第二荷电状态为75％～85％，所述第三荷电状态为92.5％～97.5％，所述第四荷电状态为100％。
7.如权利要求1所述的评估方法，其特征在于，所述活化定容处理包括：
8.如权利要求1所述的评估方法，其特征在于，所述第一静置时间为0.5h～2h，所述第二静置时间为1.0h～5.0h；
9.如权利要求1所述的评估方法，其特征在于，所述预设环境温度为25℃～60℃；
10.如权利要求1所述的评估方法，其特征在于，采集电化学阻抗谱使用的电化学工作站的极化电压为10mV，频率为0.001Hz～100000Hz。
...【技术特征摘要】
1.一种磷酸锰铁锂正极材料循环性能的评估方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的评估方法，其特征在于，判断所述磷酸锰铁锂正极材料的标准正极材料与待测正极材料之间的循环性能关系的标准为：
3.如权利要求2所述的评估方法，其特征在于，所述预设荷电状态包括第一荷电状态、第二荷电状态、第三荷电状态及第四荷电状态，所述标准样循环电阻包括与所述第一荷电状态对应的第一标准样循环电阻、与所述第二荷电状态对应的第二标准样循环电阻、与所述第三荷电状态对应的第三标准样循环电阻、与所述第四荷电状态对应的第四标准样循环电阻，所述待测样循环电阻包括与所述第一荷电状态对应的第一待测样循环电阻、与所述第二荷电状态对应的第二待测样循环电阻、与所述第三荷电状态对应的第三待测样循环电阻、与所述第四荷电状态对应的第四待测样循环电阻；
4.如权利要求3所述的评估方法，其特征在于，若所述待测样充电电阻大于所述标准样充电电阻，且各所述待测样循环电阻均大于各所述标准样循环电阻，则判定所述磷酸锰铁锂正极材料的待测正极材料的循环性...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈涛，练平，余锋磊，王跃林，谭正兰，曹泽宇，
申请(专利权)人：湖南裕能新能源电池材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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