[发明专利]一种导电聚合物包覆镍钴锰酸锂的正极材料及其正极极片在审

专利信息
申请号: 201711474630.2 申请日: 2017-12-29
公开(公告)号: CN108155367A 公开(公告)日: 2018-06-12
发明(设计)人: 刘兵学;樊腾飞;张洪坤;柏祥涛;班丽清;庄卫东 申请(专利权)人: 国联汽车动力电池研究院有限责任公司
主分类号: H01M4/36 分类号: H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525
代理公司: 北京路浩知识产权代理有限公司 11002 代理人: 王文君;陈征
地址: 101407 北京市怀*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 正极材料 导电聚合物 镍钴锰酸锂 正极极片 包覆 电池 包覆聚合物 聚合物单体 弱酸性溶液 氧化剂 表面包覆 超声反应 加工性能 循环寿命 应用性能 有效抑制 析出 锰元素 质量比 制备 洗涤 过滤 应用
【权利要求书】:

1.一种导电聚合物包覆镍钴锰酸锂的正极材料,其特征在于,由如下方法制得:将质量比为0.5~8.0:100的聚合物单体和镍钴锰酸锂材料充分分散在弱酸性溶液中,再加入氧化剂,将其置于0~30℃温度下,反应1~4h,过滤、洗涤、干燥,即得表面包覆聚合物的正极材料。

2.根据权利要求1所述的正极材料,其特征在于,所述聚合物单体选自苯胺、吡咯、噻吩、3,4-乙撑二氧噻吩中的一种或多种。

3.根据权利要求1或2所述的正极材料,其特征在于,所述镍钴锰酸锂材料三种元素中镍和钴的摩尔比为1~8:1~2,钴和锰的摩尔比为1~2:1~3;

优选地,所述镍钴锰酸锂材料中镍、钴、锰三种元素的摩尔比为8:1:1或6:2:2或5:2:3或1:1:1。

4.根据权利要求1~3任一所述的正极材料,其特征在于,所述弱酸性溶液中的酸选自甲酸、草酸、醋酸中的一种或多种;

优选地,所述弱酸性溶液的浓度为0.1~0.8mol/L;

更优选地,每20mL所述弱酸性溶液中加入0.05~0.15g的所述聚合物单体。

5.根据权利要求1~4任一所述的正极材料,其特征在于,所述氧化剂选自过硫酸铵、双氧水、高锰酸钾、重铬酸钾中的一种或多种。

6.根据权利要求1~5任一所述的正极材料,其特征在于,所述反应在超声条件下进行,所述超声的功率为200W~1000W,超声的时间为1~4h;

优选的,所述超声的功率为600W~800W,超声的时间为2~4h。

7.根据权利要求1~6任一所述的正极材料,其特征在于,所述洗涤具体为:采用弱酸性溶液、丙酮、去离子水依次洗涤2~6次;和/或,所述干燥具体为:在60~100℃的温度下,干燥1~24h。

8.根据权利要求1所述的正极材料,其特征在于,由如下方法制得:将质量比为2~3:100的聚合物单体和镍钴锰酸锂材料充分分散在甲酸溶液中,按聚合物单体:过硫化铵的摩尔比为1:1的比例再加入过硫化铵,将其置于0~30℃温度下,以600w~800w的功率超声反应2~4h,过滤、洗涤、干燥,即得表面包覆聚合物的正极材料;

其中,所述聚合物单体选自苯胺、吡咯、噻吩、3,4-乙撑二氧噻吩中的一种;所述镍钴锰酸锂材料中镍、钴、锰三种元素的摩尔比为8:1:1或6:2:2或5:2:3或1:1:1。

9.一种正极极片,其特征在于,由包括权利要求1-8任一项所述正极材料的原料制备而成;

优选将权利要求1~8任一项所述的正极材料与乙炔黑、聚偏氟乙烯按质量比8:0.8~1.2:0.8~1.2的比例溶于1-甲基-2吡咯烷酮中,混合均匀后成浆状,均匀涂于铝箔上,干燥即得正极极片。

10.一种电池,其特征在于:包括权利要求9所述的正极极片;优选所述的电池为扣式电池。

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