[发明专利]一种提高锂电池正极材料抗老化能力的方法有效

专利信息
申请号: 201810334094.4 申请日: 2018-04-14
公开(公告)号: CN108539168B 公开(公告)日: 2022-05-31
发明(设计)人: 盖利刚;马晓娟;郭秀梅;孔燕燕;邵明川;班青 申请(专利权)人: 齐鲁工业大学
主分类号: H01M4/36 分类号: H01M4/36;H01M4/62;H01M10/0525
代理公司: 济南竹森知识产权代理事务所(普通合伙) 37270 代理人: 孙宪维
地址: 250353 山东省济*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 一种 提高 锂电池 正极 材料 老化 能力 方法
【权利要求书】:

1.一种提高锂电池正极材料抗老化能力的方法,其特征在于:正极材料采用表面化学修饰的正极材料粉体;包括下列步骤:

a.在室温环境空气条件下,将正极材料粉体转移到容器中;步骤a中所述的正极材料粉体,为LiCoO2、LiCoO2/C、LiMn2O4、LiMn2O4/C、LiFePO4、LiFePO4/C、LiNixMnyCozO2(x+y+z=1)或LiNixMnyCozO2/C(x+y+z=1),所述的室温环境空气条件,其中的温度变化范围为0-40℃,环境空气的相对湿度为20-80%;所述的正极材料粉体与容器,其中,正极材料粉体的体积不超过容器容积的60%;

b.将表面修饰剂,加入到步骤a所述的容器中,将容器密封;步骤b中所述的表面修饰剂,是指表面修饰剂的体积与正极材料粉体的质量比为0.5-30mL/kg;步骤b中所述的表面修饰剂,为噻吩、吡咯、3,4-乙烯二氧噻吩、3-甲基噻吩、3-乙基噻吩、3-乙烯基噻吩、3,4-乙烯二氧吡咯、1-苄基-3,4-乙烯二氧吡咯、3-甲基吡咯、3-乙基吡咯或3-乙烯基吡咯;

c.将表面修饰剂与正极材料粉体在步骤b所述的容器中混匀,熟化,得表面化学修饰的正极材料粉体;

步骤c中所述的熟化,熟化时间为7-30天,熟化期间内每天搅拌物料2-4次,每次搅拌时间为1-30min;

步骤c得到的表面化学修饰的正极材料粉体作为锂电池正极材料。

2.如权利要求1所述的提高锂电池正极材料抗老化能力的方法,其特征在于,碳包覆正极材料中碳的质量百分含量少于5%;步骤a中所述的正极材料粉体,其颗粒尺寸≥800目;步骤c中所述的混匀,其方式为搅拌、摇动或振动。

3.如权利要求2所述的提高锂电池正极材料抗老化能力的方法,其特征在于,步骤a中所述的正极材料粉体,其颗粒尺寸为0.1-18μm。

4.如权利要求1-3任一项所述的提高锂电池正极材料抗老化能力的方法,其特征在于,步骤c所述的表面化学修饰的正极材料粉体为,正极材料粉体的表面覆盖一层表面修饰层;

表面修饰层为导电聚合物低聚体;

所述导电聚合物低聚体,为含有8-14个单体的低聚体,重均分子量分布范围为522-1276;分子量分布系数为1.1-1.3;

所述单体为噻吩、吡咯、3,4-乙烯二氧噻吩、3-甲基噻吩、3-乙基噻吩、3-乙烯基噻吩、3,4-乙烯二氧吡咯、1-苄基-3,4-乙烯二氧吡咯、3-甲基吡咯或3-乙基吡咯或3-乙烯基吡咯。

5.如权利要求4所述的提高锂电池正极材料抗老化能力的方法,其特征在于,所述导电聚合物低聚体,单体为吡咯,N 1s高分辨XPS谱图显示位于400、400.7、402eV的峰;或者

所述导电聚合物低聚体,单体为噻吩,S 2p高分辨XPS谱图显示位于163.8和164.8eV的峰。

6.如权利要求1-3、5任一项所述的提高锂电池正极材料抗老化能力的方法,其特征在于,

在1C下循环100圈的放电比容量达到70-140mA h g-1,容量保持率为85-92%。

7.如权利要求4所述的提高锂电池正极材料抗老化能力的方法,其特征在于,在1C下循环100圈的放电比容量达到70-140mA h g-1,容量保持率为85-92%。

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