【技术实现步骤摘要】
本申请涉及光伏领域，尤其涉及一种二次电池及其制备方法。
技术介绍
1、随着新能源技术的不断发展，储能电芯作为关键组件，在电动汽车、储能系统等领域得到了广泛应用。然而，传统的储能电芯在长时间循环使用后，往往会出现内阻增加、容量衰减等问题，严重影响了电池的性能和使用寿命。
2、电池内阻高和循环寿命低的问题，主要源于电池正极极片的材料和结构设计。具体的，电池极片制作过程中，极片组成成分和结构的选择不合理；补锂剂种类选择不当，导致电池在使用补锂剂时电压不稳定，影响电池性能及循环寿命。
3、本申请提供了一种二次电池及其制备方法，解决二次电池的循环寿命低的问题。
技术实现思路
1、为了解决二次电池的循环寿命低的问题，本申请提供了一种二次电池及其制备方法。所述二次电池包括正极片、负极片、电解液和隔膜，所述正极片包括集流体，所述集流体的一面或两面设置活性层，所述活性层包括第一活性层和第二活性层，所述第一活性层设置在所述第二活性层与所述集流体之间，所述第一活性层包括碳以及石墨烯包覆颗粒，所述碳以及石墨烯包覆颗粒为由内核以及包绕所述内核的壳层构成的壳核结构，所述壳层的材料为碳和石墨烯，所述内核的材料为铁酸锂、镍酸锂和铌酸锂中的一种，所述壳层由靠近所述内核的第一壳层以及相较于所述第一壳层远离所述内核的第二壳层构成，所述第一壳层为碳层，所述第二壳层为石墨烯层，形成所述碳层的材料包括混合碳源，所述混合碳源包括乙醇、乙烯、苯、六氯苯和乙烯。
2、第一活性层和第二活性层的材料
3、可选的，在所述第一活性层中碳以及石墨烯包覆颗粒的质量分数为0.8%~1.0%。
4、可选的，所述内核的颗粒的d50粒径为5μm~10μm，所述第一壳层的厚度为60nm~100nm，所述第二壳层的厚度为70nm~120nm。
5、可选的，所述活性层包括磷酸铁锂，所述磷酸铁锂的d50粒径为0.6μm~1.6μm，粉末压实密度≥2.3g/cm3，比表面积8m2/g~12m2/g。
6、可选的，所述第一活性层的厚度为40μm~50μm，所述第二活性层厚度为140μm~160μm。
7、本申请还提供了一种二次电池的制备方法，用于制备上述任一项所述的二次电池，包括：利用碳、石墨烯和内核材料制备碳以及石墨烯包覆颗粒；将所述碳以及石墨烯包覆颗粒和磷酸铁锂依次涂在正极集流体的一面或两面上，得到所述正极片；将所述正极片、负极片、电解液和隔膜组装，封装后，得到所述二次电池。
8、可选的，所述制备方法还包括：向放置内核材料粉末的反应容中通入惰性气体，升温后，加入混合碳源，得到第一包覆材料；将所述第一包覆材料降温，转入袋滤器后得到第二包覆材料；将所述第二包覆材料超声分散于水中，得到第一分散液，将石墨烯超声分散于水中，得到第二分散液，将所述第一分散液和第二分散液混合并通过超声分散均匀，得到混合分散液；将所述混合分散液在150℃下干燥，在200℃下热处理后，得到所述碳以及石墨烯包覆颗粒。
9、可选的，所述制备方法还包括：将内核材料粉末进行前处理后放置于反应容器中，向反应容中通入惰性气体，升温至400℃~800℃，加入混合碳源反应0.2h~3h后，得到第一包覆材料。
10、可选的，所述混合碳源的含碳量与所述活性层中的磷酸铁锂的含碳量比为0.32~0.35:1。
11、可选的，所述混合碳源包括乙醇、乙烯、苯、六氯苯和乙烯，所述混合碳源中乙醇、乙烯、苯、六氯苯和乙烯的质量比为1:0.8~1.2:0.8~1.2:0.8~1.2:0.8~1.2。
12、可选的，所述方法还包括：将所述第一包覆材料降温，当温度低于200℃后，将所述第一包覆材料转入袋滤器，利用化学气相沉积法得到第二包覆材料。
13、本申请提供了一种二次电池及其制备方法。所述二次电池包括正极片、负极片、电解液和隔膜，所述正极包括集流体，所述集流体的一面或两面设置活性层，所述活性层包括第一活性层和第二活性层，所述第一活性层设置在所述第二活性层与所述集流体之间，所述第一活性层包括碳以及石墨烯包覆颗粒，所述碳以及石墨烯包覆颗粒为壳核结构，壳层材料为碳和石墨烯，内核材料为铁酸锂、镍酸锂和铌酸锂中的一种，所述碳以及石墨烯包覆颗粒的壳层由两层构成，靠近所述内核的第一壳层为碳层，第二壳层为石墨烯层。通过改变正极极片的结构来提高循环寿命，解决二次电池的循环寿命低的问题。本申请还提供了一种上述二次电池的制备方法。
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1.一种二次电池，其特征在于，所述二次电池包括正极片、负极片、电解液和隔膜，所述正极片包括集流体，所述集流体的一面或两面设置活性层，所述活性层包括第一活性层和第二活性层，所述第一活性层设置在所述第二活性层与所述集流体之间，所述第一活性层包括碳以及石墨烯包覆颗粒，所述碳以及石墨烯包覆颗粒为由内核以及包绕所述内核的壳层构成的壳核结构，所述壳层的材料为碳和石墨烯，所述内核的材料为铁酸锂、镍酸锂和铌酸锂中的一种，所述壳层由靠近所述内核的第一壳层以及相较于所述第一壳层远离所述内核的第二壳层构成，所述第一壳层为碳层，所述第二壳层为石墨烯层，形成所述碳层的材料包括混合碳源，所述混合碳源包括乙醇、乙烯、苯、六氯苯和乙烯。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，在所述第一活性层中碳以及石墨烯包覆颗粒的质量分数为0.8%~1.0%。
3.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述内核的颗粒的D50粒径为5μm ~10μm，所述第一壳层的厚度为60 nm ~100nm，所述第二壳层的厚度为70 nm ~120nm。
4.根据权利要求1所述的二次电池，其特
5.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述第一活性层的厚度为40μm ~50μm，所述第二活性层厚度为140μm ~160μm。
6.一种二次电池的制备方法，用于制备权利要求1~5任一项所述的二次电池，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括：
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述混合碳源的含碳量与所述活性层中的磷酸铁锂的含碳量比为0.32~0.35:1，所述混合碳源包括乙醇、乙烯、苯、六氯苯和乙烯，所述混合碳源中乙醇、乙烯、苯、六氯苯和乙烯的质量比为1:0.8~1.2:0.8~1.2:0.8~1.2:0.8~1.2。
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
...【技术特征摘要】
1.一种二次电池，其特征在于，所述二次电池包括正极片、负极片、电解液和隔膜，所述正极片包括集流体，所述集流体的一面或两面设置活性层，所述活性层包括第一活性层和第二活性层，所述第一活性层设置在所述第二活性层与所述集流体之间，所述第一活性层包括碳以及石墨烯包覆颗粒，所述碳以及石墨烯包覆颗粒为由内核以及包绕所述内核的壳层构成的壳核结构，所述壳层的材料为碳和石墨烯，所述内核的材料为铁酸锂、镍酸锂和铌酸锂中的一种，所述壳层由靠近所述内核的第一壳层以及相较于所述第一壳层远离所述内核的第二壳层构成，所述第一壳层为碳层，所述第二壳层为石墨烯层，形成所述碳层的材料包括混合碳源，所述混合碳源包括乙醇、乙烯、苯、六氯苯和乙烯。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，在所述第一活性层中碳以及石墨烯包覆颗粒的质量分数为0.8%~1.0%。
3.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述内核的颗粒的d50粒径为5μm ~10μm，所述第一壳层的厚度为60 nm ~100nm，所述第二壳层的厚度为70 nm ~120nm。
【专利技术属性】
技术研发人员：栾相森，杨子祥，孙含章，
申请(专利权)人：浙江晶科储能有限公司，
类型：发明
国别省市：
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