[发明专利]一种提高锂离子电池正极材料循环性能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种根锂离子电池材料，具体涉及一种提高锂离子电池正极材料循环性能的方法。

背景技术

近年来，雾霾已经成为包括北京在内全国许多城市需要时刻面对的问题。雾霾的地域不断扩展，天数持续增加，这表明中国的环境治理已经到了刻不容缓的地步。在环境污染越来越严重的同时，燃油供求矛盾也日益突出。为应对上述问题，全球汽车制造大国都把发展新能源汽车提升到国家战略的高度，在政策和资金方面纷纷加大支持力度。中国2015年5月发布的《中国制造2025》把“节能与新能源汽车”列为国家10大重点发展领域之一，为我国新能源汽车产业发展指明了方向。随着新能源电动汽车的快速发展，我国对动力锂电池的能量密度逐步提高要求，从180Wh/kg到200Wh/kg到300Wh/kg以上，而钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂的能量密度已无法满足需求，于是锂离子电池多元素正极材料(Li_aNi_xCo_yMn_1-x-yO₂)在电动汽车上的应用大规模增多。

随着国家对新能源电动汽车要求的提高，锂离子电池多元素正极材料的循环寿命也成为一项重点关注的指标。为了提高锂离子电池多元素正极材料的循环寿命，专利CN200710035746.6在正极材料表面包覆AlF，专利CN201080047968.X在正极材料表面包覆ZrO₂，专利CN201010162890.8在正极材料表面包覆Al₂O₃或TiO₂或ZrO₂，专利CN201210530292.0在正极材料表面包覆AlPO₄。目前，在正极材料表面包覆YPO₄的研究很少，本发明提供一种通过包覆YPO₄来提高 锂离子电池正极材料循环性能的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种提高锂离子电池正极材料循环性能的方法，操作简单，工艺易于控制，生产成本低，制备周期短，易于实现规模化工业生产；可使锂离子电池具有较好的循环性能；包覆用的钇盐为硝酸钇、氯化钇、乙酸钇或硫酸钇，原材料容易得到。

为了达到上述目的，本发明有如下技术方案：

本发明的一种提高锂离子电池正极材料循环性能的方法，包括以下步骤：

(1)将锂离子电池正极材料分散于水中，使固含量为10～70％，充分搅拌以保证物料分散均匀；

(2)按照YPO₄与锂离子电池正极材料质量比0.05～3％，称取相应质量的可溶性钇盐，并配置成水溶液，加入到步骤(1)中，搅拌均匀；

(3)按照摩尔比Y³⁺：PO₄^3-＝1：1，称取相应质量的(NH₄)₂HPO₄，并加入步骤(2)中，搅拌均匀，充分反应；

(4)将步骤(3)中的物料进行抽滤、洗涤，在80～150℃干燥后，放入高温炉中，400～800℃热处理2～8h；

(5)将热处理后的物料超声波过筛，即得到包覆有YPO₄的锂离子电池正极材料。

其中，所述锂离子电池正极材料为Li_aNi_xCo_yMn_1-x-yO₂，其中0.9＜a＜1.2，0＜x＜1，0＜y＜1，且0＜x+y＜1。

其中，所述的可溶性钇盐为硝酸钇、氯化钇、乙酸钇、硫酸钇中的一种。

由于采取了以上技术方案，本发明的优点在于：

(1)包覆用的钇盐为硝酸钇、氯化钇、乙酸钇或硫酸钇，原材 料容易得到。

(2)本发明采用化学沉淀-高温煅烧法进行包覆，此包覆方法操作简单，工艺易于控制，生产成本低，制备周期短，易于实现规模化工业生产。

(3)以本发明方法制备的正极材料，可使锂离子电池具有较好的循环性能。

附图说明

图1是YPO₄包覆前后正极材料LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂的X射线衍射图。