[发明专利]一种复合包覆的锂离子正极材料及其制备方法在审
申请号: | 201611178897.2 | 申请日: | 2016-12-19 |
公开(公告)号: | CN108206276A | 公开(公告)日: | 2018-06-26 |
发明(设计)人: | 江卫军;王燕超;林若虚;白珍辉;庞自钊;朱晓沛;周宏宝;苏迎春 | 申请(专利权)人: | 天津国安盟固利新材料科技股份有限公司 |
主分类号: | H01M4/505 | 分类号: | H01M4/505;H01M4/525;H01M4/36;H01M4/583;H01M4/62;H01M10/0525 |
代理公司: | 北京康思博达知识产权代理事务所(普通合伙) 11426 | 代理人: | 刘冬梅;路永斌 |
地址: | 301802 *** | 国省代码: | 天津;12 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 制备 正极材料 导电包覆层 包覆的 锂离子电池正极材料 电子导体材料 锂快离子导体 干燥粉末 复合 溶剂 退火 搅拌混合溶液 镍钴铝酸锂 镍钴锰酸锂 混合溶液 体表面包 原料分散 包覆层 电性能 锂离子 过筛 蒸干 | ||
1.一种复合包覆的锂离子电池正极材料,其特征在于,所述正极材料以镍钴锰酸锂和/或镍钴铝酸锂为基体,在基体表面包覆有导电包覆层,其中,所述导电包覆层中包括锂快离子导体材料。
2.根据权利要求1所述的正极材料,其特征在于,所述导电包覆层中还包括电子导体材料。
3.根据权利要求1或2所述的正极材料,其特征在于,
所述导电包覆层与基体的重量比为(0.1~1.0):100,优选为(0.1~0.8):100,更优选为(0.2~0.5):100;和/或
所述电子导体材料与锂快离子导体材料的重量比为(0.5~10):1,优选为(1~8):1,更优选为(2~6):1;和/或
所述导电包覆层的厚度为1~100nm,优选为2~50nm,更优选为3~20nm。
4.根据权利要求1至3之一所述的正极材料,其特征在于,所述锂快离子导体材料选自Li3Fe2(PO4)3、Li3Zr2Si2PO4、LiZr2(PO4)3、LiTi2(PO4)3和Li3PO4中的一种或多种。
5.根据权利要求1至4之一所述的正极材料,其特征在于,所述电子导体材料选自无定型碳材料、石墨、石墨烯、碳纳米管和纳米金属粉中的一种或多种。
6.一种权利要求1至5所述的锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
步骤1、将锂快离子导体或其制备原料分散于溶剂中,任选地,在溶剂中再分散电子导体材料或其制备原料,形成导电包覆层溶液;
步骤2、将正极材料分散于步骤1得到的包覆层溶液中,搅拌,得到混合溶液;
步骤3、搅拌步骤2得到的混合溶液,并在搅拌下进行蒸干,得到干燥粉末;
步骤4、将步骤3得到的干燥粉末进行退火,然后依次粉碎、过筛,得到复合包覆的锂离子电池正极材料。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,在步骤1中,
所述锂快离子导体选自Li3Fe2(PO4)3、Li3Zr2Si2PO4、LiZr2(PO4)3、LiTi2(PO4)3和Li3PO4中的一种或多种;和/或
所述电子导体材料选自无定型碳材料、石墨、石墨烯、碳纳米管和纳米金属粉中的一种或多种。
8.根据权利要求6或7所述的制备方法,其特征在于,在步骤1中,
当所述电子导体材料选取石墨、石墨烯、碳纳米管和纳米金属粉中的一种或多种时,分散于溶剂中的为电子导体材料;
当所述电子导体材料选取无定型碳材料时,分散于溶剂中的为无定型碳材料的原料,即淀粉和/或葡萄糖和/或马铃薯粉。
9.根据权利要求6至8之一所述的制备方法,其特征在于,在步骤3中,
所述蒸干于50~400℃下进行,优选于80~250℃下进行,更优选于80~150℃下进行;和/或
所述搅拌的时间为0.5~30h,优选为2~20h,更优选为4~12h。
10.根据权利要求6至9之一所述的制备方法,其特征在于,在步骤4中,
所述退火于300~900℃下进行,优选于300~800℃下进行,更优选于300~700℃下进行;和/或
所述退火进行2~20h,优选进行2~15h,更优选进行5~10h。
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