1.一种高能量密度磷酸铁锂电池,包括正极、隔膜、负极、电解液和外壳,其特征在于:
所述正极包括正极集流体及正极浆料,正极浆料包括正极活性材料、正极导电剂、正极粘结剂和有机溶剂,其中正极活性材料为碳气凝胶包覆的磷酸铁锂复合材料,以碳气凝胶包覆的磷酸铁锂复合材料的重量为基准,碳气凝胶的含量为2~3.5%;
所述负极包括负极集流体及负极浆料,负极浆料包括负极活性材料、负极导电剂、负极粘结剂以及溶剂,其中负极活性材料为天然石墨和中间相碳微球(MCMB)混合物,所述天然石墨和MCMB重量配比为(85~95):(5~15);
所述电解液中添加多功能电解液添加剂,以电解液的总重量为基准,所述多功能电解液添加剂为含量1%或2%的VC,以及含量1%或2%的TFP;
其中,所述碳气凝胶包覆的磷酸铁锂复合材料由以下步骤制备而成:
(1)将碳气凝胶加入去离子水中,搅拌1~3h形成分散液,按摩尔比Li∶Fe∶P=1∶1∶1称取锂源、铁源和磷源,加入分散液中,在20~50℃搅拌2~6h;
(2)过滤,在60~100℃真空干燥8~16h,得到碳气凝胶包覆的磷酸铁锂复合材料前驱体;
(3)将步骤(2)制备的前驱体置于管式炉中,在N2气氛保护下,在500~1000℃下烧结6~14h,冷却至室温;
(4)研磨成细粉得到碳气凝胶包覆的磷酸铁锂复合材料。
2.根据权利要求1所述的一种高能量密度磷酸铁锂电池,其特征在于,
所述碳气凝胶孔径为≤40nm,比表面积为500~1000m2/g。
3.根据权利要求1所述的一种高能量密度磷酸铁锂电池,其特征在于,
所述碳气凝胶孔径为20nm,比表面积为750m2/g。
4.根据权利要求1所述的一种高能量密度磷酸铁锂电池,其特征在于,
所述锂源选自硝酸锂、磷酸锂、醋酸锂或碳酸锂中的一种或多种,所述铁源选自硝酸铁、硫酸亚铁、二氯化铁、三氧化铁、四氧化三铁、三氯化铁、硫酸铁或磷酸铁中的一种或多种,所述磷源选自磷酸或磷酸二氢铵。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种高能量密度磷酸铁锂电池,其特征在于,
所述天然石墨的平均粒度为8μm~20μm,振实密度≥1g/cm3;
所述中间相碳微球的平均粒度为8μm~11μm,振实密度≥1.2g/cm3。
6.根据权利要求1所述的一种高能量密度磷酸铁锂电池,其特征在于,
正极导电剂和负极导电剂各自独立的选自导电炭黑、超导碳、导电石墨和碳纳米管一种或几种,正极粘结剂为PVDF,有机溶剂为NMP,负极粘结剂为SBR、LA133和CMC一种或几种,溶剂为去离子水。