【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于電池材料，涉及一種磷酸鐵鋰電池的電極材料、電極漿料、電極極片及其制備方法和磷酸鐵鋰電池。
技術介紹
1、磷酸鐵鋰材料憑借其價格低廉、安全可靠、結構穩定等優勢成為了當下最有前途的鋰離子電池正極材料之一。磷酸鐵鋰電池在常溫環境中具有優異的電化學性能，但是隨著溫度的降低，磷酸鐵鋰電池的電化學性能急劇降低，無法滿足對功率性能要求較高的低溫環境中的使用需求，導致磷酸鐵鋰電池在低溫環境中的應用和推廣受到限制。
2、目前在磷酸鐵鋰正負極極片的制備過程中，往往選擇加入小顆粒超導炭黑(super-p，簡稱sp)作為導電劑(例如中國專利申請cn202110711107.7)，sp作為常用導電劑，價格便宜實用，但是對于低溫下倍率性能要求高的磷酸鐵鋰電池，sp的導電性能有待提升。
3、有鑒于此，特提出本專利技術。
技術實現思路
1、針對現有技術存在的不足及缺陷，本專利技術旨在提供一種磷酸鐵鋰電池的電極材料、電極漿料、電極極片及其制備方法和磷酸鐵鋰電池，通過在電極材料中引入碳化鉬作為導電劑，可降低所制得的電極極片的內阻，有效改善磷酸鐵鋰電池低溫下的倍率性能，同時還可有效提升電極主材含量，對于提高磷酸鐵鋰電池的能量密度有積極作用。
2、為了實現上述目的，采用如下的技術方案：
3、本專利技術提供了一種磷酸鐵鋰電池的電極材料，以電極材料質量分數為100％計算，包括如下質量分數的各組分：
4、電極活性物質96-98％，粘結劑1.5-2.5％和
5、其中，所述導電劑包括碳化鉬。
6、進一步，在本專利技術上述技術方案的基礎之上，所述碳化鉬的粒徑為d50＝0.5-1.3μm；
7、和/或，所述導電劑還包括碳納米管、sp或乙炔黑中的至少一種。
8、進一步，在本專利技術上述技術方案的基礎之上，所述碳化鉬的制備方法包括如下步驟；
9、將鉬酸銨和碳源混合使進行水熱反應，反應結束后將得到的反應產物固液分離，干燥，得到中間產物；
10、將中間產物于保護氣氛下煅燒，得到碳化鉬。
11、進一步，在本專利技術上述技術方案的基礎之上，所述碳源包括蔗糖、葡萄糖或果糖中的至少一種；
12、和/或，所述鉬酸銨和碳源的質量比為1：(1-1.03)；
13、和/或，所述水熱反應的溫度為170-190℃，水熱反應的時間為10-14h；
14、和/或，所述干燥的溫度為50-70℃，干燥的時間為10-14h；
15、和/或，所述煅燒的溫度為750-850℃，煅燒的時間為4-6h。
16、進一步，在本專利技術上述技術方案的基礎之上，所述電極材料為正極材料時，所述電極活性物質包括磷酸鐵鋰活性物質，和/或，所述粘結劑包括pvdf。
17、進一步，在本專利技術上述技術方案的基礎之上，所述電極材料為負極材料時，所述電極負極活性物質包括石墨，和/或，所述粘結劑包括羧甲基纖維素和/或丁苯橡膠。
18、本專利技術還提供了一種磷酸鐵鋰電池的電極漿料，包括上述磷酸鐵鋰電池的電極材料和溶劑；
19、所述溶劑包括n-甲基吡咯烷酮和/或水。
20、本專利技術還提供了一種磷酸鐵鋰電池的電極極片，包括集流體和形成在所述集流體表面的電極材料層，所述電極材料層采用上述磷酸鐵鋰電池的電極漿料制成。
21、本專利技術還提供了上述磷酸鐵鋰電池的電極極片的制備方法，包括以下步驟：
22、將電極活性物質、粘結劑、導電劑和溶劑混合，得到磷酸鐵鋰電極漿料；
23、將磷酸鐵鋰電極漿料涂布于集流體上，經過干燥、輥壓，得到電極極片。
24、本專利技術還提供了一種磷酸鐵鋰電池，包含上述磷酸鐵鋰電池的電極材料或上述磷酸鐵鋰電池的電極極片。
25、與現有技術相比，本專利技術的技術方案至少具有以下技術效果：
26、(1)本專利技術提供了一種磷酸鐵鋰電池的電極材料，包括電極活性物質、粘結劑和導電劑，其中，導電劑包括碳化鉬，碳化鉬具有優異的導電性能、較好的熱穩定性及機械穩定性，其與電極材料的其他組分具有良好的配合作用，可降低所制得的電極極片的內阻，提升極片性能，有效改善磷酸鐵鋰電池低溫下的倍率性能，同時還可有效提升電極主材含量，對于提高磷酸鐵鋰電池的能量密度有積極作用。
27、(2)本專利技術還提供了一種磷酸鐵鋰電池的電極漿料和電極極片，均采用上述磷酸鐵鋰電池的電極材料制成，鑒于上述電極材料所具有的優勢，使得包含其的電極漿料和電極極片具有同樣的優勢。
28、(3)本專利技術提供了一種磷酸鐵鋰電池的電極極片的制備方法，該制備方法操作簡單，工藝穩定，適合規模化工業生產。
29、(4)本專利技術提供了一種磷酸鐵鋰電池，包含上述磷酸鐵鋰電池的電極材料或電極極片。鑒于上述電極材料或電極極片所具有的優勢，使得包含其的磷酸鐵鋰電池具有較高的能量密度，且在低溫下具有良好的倍率性能，滿足更多應用場景的使用需求。
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1.一種磷酸鐵鋰電池的電極材料，其特征在于，以電極材料質量分數為100％計算，包括如下質量分數的各組分：
2.根據權利要求1所述的磷酸鐵鋰電池的電極材料，其特征在于，所述碳化鉬的粒徑為D50＝0.5-1.3μm；
3.根據權利要求1所述的磷酸鐵鋰電池的電極材料，其特征在于，所述碳化鉬的制備方法包括如下步驟；
4.根據權利要求3所述的磷酸鐵鋰電池的電極材料，其特征在于，所述碳源包括蔗糖、葡萄糖或果糖中的至少一種；
5.根據權利要求1-4任一項所述的磷酸鐵鋰電池的電極材料，其特征在于，所述電極材料為正極材料時，所述電極活性物質包括磷酸鐵鋰活性物質，和/或，所述粘結劑包括PVDF。
6.根據權利要求1-4任一項所述的磷酸鐵鋰電池的電極材料，其特征在于，所述電極材料為負極材料時，所述電極負極活性物質包括石墨，和/或，所述粘結劑包括羧甲基纖維素和/或丁苯橡膠。
7.一種磷酸鐵鋰電池的電極漿料，其特征在于，包括權利要求1-6任一項所述的磷酸鐵鋰電池的電極材料和溶劑；
8.一種磷酸鐵鋰電池的電極極片，其特征在于
9.權利要求8所述的磷酸鐵鋰電池的電極極片的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
10.一種磷酸鐵鋰電池，其特征在于，包含權利要求1-6任一項所述的磷酸鐵鋰電池的電極材料或權利要求8所述的磷酸鐵鋰電池的電極極片。
...【技術特征摘要】
1.一種磷酸鐵鋰電池的電極材料，其特征在于，以電極材料質量分數為100％計算，包括如下質量分數的各組分：
2.根據權利要求1所述的磷酸鐵鋰電池的電極材料，其特征在于，所述碳化鉬的粒徑為d50＝0.5-1.3μm；
3.根據權利要求1所述的磷酸鐵鋰電池的電極材料，其特征在于，所述碳化鉬的制備方法包括如下步驟；
4.根據權利要求3所述的磷酸鐵鋰電池的電極材料，其特征在于，所述碳源包括蔗糖、葡萄糖或果糖中的至少一種；
5.根據權利要求1-4任一項所述的磷酸鐵鋰電池的電極材料，其特征在于，所述電極材料為正極材料時，所述電極活性物質包括磷酸鐵鋰活性物質，和/或，所述粘結劑包括pvdf。
6.根據權利要求1-4任一項所述的磷酸鐵鋰電池的電極...
【專利技術屬性】
技術研發人員：譚立波，
申請(專利權)人：楚能新能源股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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