[发明专利]碳包覆的锂离子电池及其制备方法在审
申请号: | 201810371126.8 | 申请日: | 2018-04-24 |
公开(公告)号: | CN108695493A | 公开(公告)日: | 2018-10-23 |
发明(设计)人: | 高博;王伟;周衡;郭文波 | 申请(专利权)人: | 芜湖浙鑫新能源有限公司 |
主分类号: | H01M4/36 | 分类号: | H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525;H01M10/058 |
代理公司: | 北京润平知识产权代理有限公司 11283 | 代理人: | 张苗 |
地址: | 241000 安徽省芜湖市高新*** | 国省代码: | 安徽;34 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 锂离子电池 碳包覆 制备 焙烧 正极材料 过渡金属离子 有效控制材料 放电容量 循环性能 制备过程 包覆的 还原 | ||
1.一种碳包覆的锂离子电池的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
(1)将化学式为Ni0.6Co0.2Mn0.2(OH)2的高镍前驱体、锂源化合物、无机氧化剂进行研磨搅拌,预热,预热后升温,保温,保温后冷却,得前驱材料;
(2)于环糊精和冰醋酸的混合物中滴加入过氧化氢,持续混合,再加入甘油和二酚基甲烷,得碳源物;
(3)将前驱材料加入碳源物中超声混合,加热干燥,得正极活性物质;
(4)将正极活性物质、导电剂和粘结剂混合,得锂离子电池正极浆料;
(5)装配成电池,所述电池至少包括锂离子电池正极浆料、隔离膜以及电解液。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其中,高镍前驱体、锂源化合物中Li与无机氧化剂的物质的量之比为1:1.04-1.06:0.05-0.1。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其中,以重量份计,相对于100份的环糊精,甘油的用量为20-40份,二酚基甲烷的用量为20-40份,冰醋酸的用量为5-15份,过氧化氢的用量为25-28份;
优选地,过氧化氢的滴加速度为2-5mL/min;
优选地,步骤(2)中的混合时间为自过氧化氢开始滴加至过氧化氢滴加完毕后20-30min,混合时的搅拌速率为100-200r/min。。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其中,前驱材料与碳源物的质量比为1:0.5-0.8;
优选地,超声混合的条件包括:频率为60-150kHZ,时间为20-30min;
优选地,加热干燥的温度不超过80℃;
和/或,步骤(1)中研磨搅拌的时间为10-20min。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其中,正极活性物质、导电剂、和粘结剂的质量比为7-9:1:0.8-1.2。
6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法,其中,预热条件包括:预热温度为300~600℃;和/或,预热时间为3~6小时;和/或,气氛条件均为空气气氛。
7.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法,其中,保温条件包括:温度为700~950℃;和/或,保温时间为15~20小时;和/或,保温气氛为氧气气氛,优选地,氧气的浓度不小于85%。
8.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法,其中,预热后升温速率为8~10℃/min;和/或,保温后冷却的降温速率为8~10℃/分钟。
9.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法,其中,锂源化合物为碳酸锂、醋酸锂、草酸锂、磷酸锂、硝酸锂和氯化锂中的一种或多种;
和/或,所述无机氧化剂为过硫酸铵、重铬酸钾和高氯酸钾中的一种或多种;
和/或,所述粘结剂为聚偏氟乙烯、羧甲基纤维素和丁苯橡胶中的至少一种;
和/或,所述导电剂为碳纳米管、乙炔黑和石墨烯中的一种;
和/或,所述隔离膜为聚丙烯微孔膜,所述隔离膜的孔隙率为40%-70%;
和/或,电解液为锂盐电解液,其中,所述锂盐电解液中锂盐的溶度为1.0-1.5mol/L。
10.一种根据权利要求1-9任一项所述的制备方法制备得到的碳包覆的锂离子电池。
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