[发明专利]一种改善富锂锰锂离子电池极片物性的方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其是关于一种改善富锂锰锂 离子电池极片物性的方法。

背景技术

锂离子电池由于其能量密度高，工作电压高，循环性能好等优点， 而广泛应用于移动电话，笔记本电脑，电动汽车等领域。随着锂离子 电池应用领域扩大，对锂离子电池正极材料也提出了更高的要求，如 更高的能量密度、低廉的价格、优良的循环寿命、较高的倍率性能等 等。

层状富锂正极材料xLi₂MnO₃·(1-x)LiMO₂(M＝Mn，Ni，Co，Ni_0.5Mn_0.5， Cr，Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3，Fe…)是一种α-NaFeO₂型固溶体材料，由层状的 Li₂MnO₃和LiMO₂(M＝Mn，Ni，Co，Ni_0.5Mn_0.5，Cr，Ni_1/3Co_1/3Mn_1/3，Fe…) 形成的，以其特有的高比容量(200～300mAh/g)、优秀的循环能力以 及新的电化学充放电机制等性能，成为当今锂离子二次电池正极材料 的研究热点。

中国专利102013481A,一种球形梯度富锂正极材料的合成方法, 公开日期：2011年4月13日，公开了一种球形梯度富锂正极材料 xLi₂MnO₃·(1-x)Li[Ni_0.4Co_0.2Mn_0.4]O₂(0.1≤x≤0.4)的合成方法，用 已有的商业化球形前驱体[Ni_0.4Co_0.2Mn_0.4](OH)₂进行Mn元素包覆，然 后与氢氧化锂混合热处理，0.2C倍率电流充放电，首次放电比电容量 为242mAh/g，50次循环后比容量为221mAh/g。中国专利101694876A, 公开日期2010年4月14日，富锂锰基正极材料及其制备方法,公开 了富锂基正极材料Li[Li_(1-2x)/3Ni_x-aM_yMn_(2-x)/3-b]O₂(M＝Co、Al、Ti、Mg、 Cu)及其制备方法，采用反应釜共沉淀法合成前驱体 [Ni_{(x-a)/[x+(2-x)/3]}M_{y/[x+(2-x)/3]}Mn_{[(2-x)/3-b]/[x+(2-x)/3]}](OH)₂，然后与锂化合物混合 高温烧结，0.1C倍率电流充放电，首次放比电容量为250mAh/g，在 2.75-4.2V、1C的充放电条件下，首次放比电容量为144mAh/g，300 次循环后容量保持率为97％。

这些材料具有优异的电化学性能，但是，这类正极材料存在的一 个最大的问题就是在首次充电到4.5V以上时，发生不可逆的电化学 反应：xLi₂MnO₃·(1-x)MO₂→xMnO₂·(1-x)MO₂+xLi₂O(充电小于4.5V 时发生可逆脱锂反应：xLi₂MnO₃·(1-x)LiMO₂→xLi₂MnO₃·(1-x)MO₂+ (1-x)Li。)，即材料中的Li⁺以Li₂O的形式从晶胞中脱出，放电时这部 分锂离子无法全部再嵌入到原有晶胞，导致材料具有较大的首次不可 逆容量，库伦效率较低，且循环稳定性差。

发明内容

本发明的目的在于克服上述存在的缺点，提供一种改善富锂锰锂 离子电池极片物性的方法，即在富锂锰锂离子电池极片制作过程中， 极流体表面首先涂布富锂锰浆料，干燥后，在其上涂布磷酸铁锂改性 材料的浆料或者锰酸锂或锰酸锂改性材料的浆料，干燥后即得到改善 物性的富锂锰锂离子电池极片。