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鋰二次電池用陰極活性物質(zhì)及其制造方法與流程

文檔序號(hào):12275527閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種鋰二次電池用陰極活性物質(zhì)的制造方法,其特征在于,包括:

步驟(i),對(duì)片狀石墨質(zhì)材料施加機(jī)械外力,形成具有所述石墨質(zhì)材料的邊緣部的一部分或全部發(fā)生折彎或變皺的形狀的1次粒子;

步驟(ii),用非晶碳前體涂覆所述1次粒子;及

步驟(iii),對(duì)所述步驟(ii)中涂覆的非晶碳前體在其碳化溫度以上的溫度下進(jìn)行熱處理而造粒。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰二次電池用陰極活性物質(zhì)的制造方法,其特征在于,

所述步驟(i)中形成的1次粒子包含片狀石墨切片以多邊形狀折彎或變皺的邊緣部,所述邊緣部的變皺的角度θ為0<θ<180°的范圍。

3.一種鋰二次電池用陰極活性物質(zhì)的制造方法,其特征在于,包括:

步驟(i),對(duì)球狀化的石墨粒子施加機(jī)械外力,形成具有所述粒子中結(jié)球的片狀石墨切片的一部分或全部被不規(guī)則層間剝離或破碎的形狀的1次粒子;

步驟(ii),用非晶碳前體涂覆所述1次粒子;及

步驟(iii),對(duì)所述步驟(ii)中涂覆的非晶碳前體在其碳化溫度以上的溫度下進(jìn)行熱處理而造粒。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋰二次電池用陰極活性物質(zhì)的制造方法,其特征在于,

所述步驟(i)中形成的1次粒子是多個(gè)外皮層的一部分或全部剝離或剝開的卷心菜或洋蔥形狀的無定形粒子。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的鋰二次電池用陰極活性物質(zhì)的制造方法,其特征在于,

所述步驟(i)利用機(jī)械混合機(jī)、輥磨機(jī)、球磨機(jī)、碾磨機(jī)、行星式研磨機(jī)、振動(dòng)研磨機(jī)、圓盤式粉碎機(jī)、成型研磨機(jī)、垂直成型研磨機(jī)、旋轉(zhuǎn)刀研磨機(jī)、Nauta研磨機(jī)、Nobilta研磨機(jī)、V型混合機(jī)、噴射式粉碎機(jī)噴射式粉碎機(jī)中的任一種裝置進(jìn)行。

6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的鋰二次電池用陰極活性物質(zhì)的制造方法, 其特征在于,

在所述步驟(i)中,線速度為10至40m/s的范圍。

7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的鋰二次電池用陰極活性物質(zhì)的制造方法,其特征在于,

在所述步驟(ii)中,非晶碳前體為選自由石油系瀝青、煤炭系瀝青、中間相瀝青、煤焦油瀝青、熱處理瀝青、氯乙烯系樹脂、乙烯系高分子、芳香族烴、氮化合物、硫化合物、煤炭液化油、瀝青烯、原油、石腦油、石油系重油和分解系重油組成組中的1種以上。

8.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的鋰二次電池用陰極活性物質(zhì)的制造方法,其特征在于,

在所述步驟(ii)中,非晶碳前體的含量相對(duì)于片狀石墨質(zhì)材料或球狀化的石墨粒子100重量份為2至30重量份的范圍。

9.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的鋰二次電池用陰極活性物質(zhì)的制造方法,其特征在于,

在所述步驟(iii)中,熱處理溫度為600~1500℃的范圍。

10.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的鋰二次電池用陰極活性物質(zhì)的制造方法,其特征在于,

進(jìn)一步包括在1000~3000℃的范圍對(duì)所述步驟(iii)中進(jìn)行熱處理而造粒的物質(zhì)進(jìn)行2次熱處理的步驟。

11.一種鋰二次電池用陰極活性物質(zhì),其利用權(quán)利要求1或3所述的方法制造。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的鋰二次電池用陰極活性物質(zhì),其特征在于,

所述陰極活性物質(zhì)包含:

一種以上的無定形1次粒子、和

在所述1次粒子表面的一部分或全部形成的非晶碳層,

具有借助于所述非晶碳層使1次粒子造粒而成的2次粒子結(jié)構(gòu),在所述2次粒子結(jié)構(gòu)內(nèi)包含孔隙。

13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的鋰二次電池用陰極活性物質(zhì),其特征在于,

(002)晶面的X射線衍射強(qiáng)度與(110)晶面的X射線衍射強(qiáng)度之比所表示的 取向指數(shù)[I(002)/I(110)]為50至110的范圍。

14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的鋰二次電池用陰極活性物質(zhì),其特征在于,

振實(shí)密度為0.6至0.8g/cc的范圍,平均粒徑為10至30μm。

15.一種鋰二次電池,包含陽極、陰極、隔膜和電解質(zhì),其特征在于,所述陰極包含權(quán)利要求11所述的陰極活性物質(zhì)。

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