专利情报丨关于华为正极复合材料的专利
本文是关于华为最新专利CN116487541A的介绍，涉及正极复合材料及其制备方法、正极和电池。
| 华为专利 |
专利内容 |
| 专利号 |
CN116487541A |
| 专利内容 |
正极复合材料 |
| 申请日 |
2022/1/13 |
| 公开(公告)日 |
2023/7/25 |
技术问题
当前针对正极材料的高温衰减有三种常用的方法，主要包括掺杂、表面包覆和充放电制度调控。对于掺杂的调控方法，尽管会提高电极的循环性能，但是掺杂量的提升往往导致容量的消耗。第二种有效的方法是通过烧结工艺在材料的表界面包覆无机陶瓷层，通过界面层对电极的保护作用，实现电极材料的稳定工作，由于包覆材料密度大质量高且不能提供电化学活性，也会导致材料容量偏低。第三种方法是采用电路的调节，针对高低温不同的状态下设置充放电制度实现电池容量的调节，由于高温下锂离子容易发生过脱出现象，因此可以采用更高温度下更大截至电流或更低的充电电压的制度来减小电池的高温系数，这种方法虽然高效，但是一方面需要传感器植入，占用体积牺牲电池的能量密度，同时对电池内部温度的精确监控也具有很大的难度。
技术手段
一种正极复合材料，包括：多个正极材料颗粒；包覆层，至少包覆部分的所述多个正极材料颗粒的外表面，所述包覆层包括热塑性的高分子材料和分布在所述高分子材料中的导电碳材料，所述包覆层具有正温度系数。
一种正极复合材料的制备方法，包括：将高分子材料和导电碳材料在有机溶剂中混合搅拌，得到浆料，所述高分子材料为热塑性的高分子材料；将所述浆料和正极材料颗粒混合搅拌，使浆料包裹所述正极材料颗粒，然后进行烘干研磨，所述浆料形成包裹所述正极材料颗粒的包覆层，所述包覆层具有正温度系数。
所述高分子材料选自聚偏氟乙烯、聚乙烯、聚氧乙烯、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚苯乙烯磺酸-聚(3,4-乙烯二氧噻吩)、聚苯胺、橡胶、尼龙中的至少一种；所述导电碳材料选自导电炭黑、碳纳米管、碳纤维、石墨烯中的至少一种；所述正极材料颗粒的材料为含碱金属离子的正极材料。
所述导电碳材料的质量占所述高分子材料和导电碳材料二者总质量的30％～80％。
所述正极材料颗粒占所述高分子材料、所述导电碳材料和所述正极材料颗粒三者总质量的97％～99.5％。
原理
本申请通过在正极材料颗粒的表面形成包覆层，该包覆层具有正温度系数，随着电极工作温度的升高，界面阻值增大，因而在包覆层产生的电压将会升高，从而减小正极材料上的电压。正极材料上作用电压对应于碱金属离子(例如锂离子、钠离子、钾离子)的脱出量，因此该策略可以实现随着温度的升高，抑制/避免正极材料中碱金属离子的过度脱出，降低了高温系数，从而在不牺牲电池容量的前提下极大地提升电池的循环性能。
技术效果
通过在所述电池中采用这种特殊的正极材料，有效抑制/避免随着温度的升高正极材料中碱金属离子的过度脱出，从而在不牺牲所述电池容量的前提下极大地提升所述电池的循环性能。
