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申请/专利权人:江苏欧力特能源科技有限公司
摘要:本发明涉及一种高倍率磷酸铁锂电池及其制备方法,属于磷酸铁锂电池技术领域,包括正极、负极和电解液;所述正极按照重量百分比计包括活性材料89‑91wt%、导电剂4.4‑5.4wt%和粘结剂4.6‑5.6wt%;通过铜离子和锌离子对活性材料芯体复合掺杂,能够为锂离子的脱嵌提供更多的空间和通道,且石墨烯结构能够通过络合作用将包覆体系贴合到活性材料芯体表面,在经过高温烧结后,多苯环结构形成多孔碳层结构,在抑制其快速膨胀和收缩现象的同时还能为锂离子的脱嵌提供通道,而石墨烯则能够对类石墨多孔碳层进行支撑,防止其多孔碳层结构在长时间的高倍率循环过程中出现的坍塌现象,表现出长效高倍率能力。
主权项:1.一种高倍率磷酸铁锂电池,至少包括正极、负极和电解液,其特征在于,正极按照重量百分比包括活性材料89-91wt%、导电剂4.4-5.4wt%和粘结剂4.6-5.6wt%;其中活性材料的分子式为LiFe1-X-YCuXZnYPO4,0.2≤X≤0.3;0.1≤Y≤0.2;活性材料由以下方法制备:步骤A1:取水杨酸、EDC、NHS和苯混合投料,升温至25-30℃,完全溶解后加入2,4-二硝基苯胺,之后保温搅拌反应18h后得到中间体1;步骤A2:取中间体1、碳酸钾和二甲苯混合投料,升温至100-110℃,完全溶解后加入γ-氯丙基三乙氧基硅烷,保温搅拌反应4-5h后得到中间体2;步骤A3:取中间体2和THF混合投料,升温至50-55℃,保温搅拌后加入硫化钠,继续保温搅拌反应2-2.5h后,加入丙烯酸、DCC和NHS,降至20-25℃,室温下搅拌反应12h后,干燥8h后得到中间体3;步骤A4:取中间体3和乙醇混合投料,升温至55-60℃,完全溶解后加入N-乙基乙二胺,之后在氮气氛围下避光保温反应24h后送至干燥箱中,干燥得到中间体4;步骤A5:取中间体4、石墨烯分散到去离子水中,常温下搅拌反应16h后水洗干燥得到添加剂;步骤A6:将Li:Fe:Cu:Zn:P按照3:1-X-Y:X:Y:1的摩尔比称取LiOH·H2O、FeSO4·7H2O、CuAc2、ZnSO4、H3PO4;首先将LiOH·H2O、ZnSO4、CuAc2、FeSO4·7H2O、抗坏血酸和去离子水混合投料到反应釜中,搅拌20min后加入H3PO4,继续搅拌20min后得到前驱体溶液,之后将添加剂投料到反应釜中,升温至190-210℃,保温反应9h后用洗涤干燥得到前驱体粉料;之后将前驱体粉料置于管式炉中,高温烧结10h后得到活性材料。
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