本发明专利技术涉及一种钼基正极材料及其制备方法与正极片，所述制备方法包括如下步骤：(1)混合锂源、钼源、添加剂和溶剂，得到混合溶液A；(2)干燥步骤(1)所得混合溶液A，研磨并煅烧，得到钼基前驱体；(3)混合硼酸盐、锂源、溶剂和步骤(2)所得钼基前驱体，得到混合溶液B；(4)干燥步骤(2)所得混合溶液B，进行煅烧，得到所述钼基正极材料。本发明专利技术提供的制备方法得到了片状结构的钼基正极材料，具有较高的能量密度，在电池锂离子脱嵌过程中能够有效地缩短锂离子的扩散路径，加快锂离子的迁移速率，从而得到优异的电化学性能。优异的电化学性能。
【技术实现步骤摘要】
一种钼基正极材料及其制备方法与正极片
[0001]本专利技术属于锂离子电池正极材料制造
，涉及一种钼基正极材料的制备方法，尤其涉及一种钼基正极材料及其制备方法与正极片。
技术介绍
[0002]正极材料作为锂离子电池组成部件中最重要的部分，其约占电池总体成本的40％左右。另外，由于正极材料的实际容量远小于目前负极的容量，因此正极材料性能的优异对锂离子电池的电化学性能起到至关重要的影响。富锂材料由于具有高可逆比容量、价格低、环境友好等优点，被视为最有潜力的正极材料之一。但是要将其产业化应用，必须解决以下几个关键的技术问题：一是降低首次不可逆容量损失；二是提高倍率性能和循环寿命；三是抑制循环过程的电压衰减，这些问题主要是受到结构影响的内部缺陷，这有必要寻找比容量高的替代材料来克服这些固有缺陷，因此要从材料微观结构入手。
[0003]采用由非锰过渡金属构成的Li2MO3相代替Li2MnO3以构筑新的非锰基富锂材料，在发挥Li2MO3相储锂优势的同时，抑制高电位下的结构不稳定性。其中新型正极材料Li2MnO3由于可以允许进行多电子转移而拥有较高的理论比容量，而由于过渡金属Mo具有多电子氧化还原反应和多种氧化态形成六价体。这些独特的优势使Li2MnO3有希望成为下一代新型正极材料的趋势。
[0004]CN 106206046A提供一种石墨烯复合Li2MoO3正极材料的制备方法。包括如下几个步骤：步骤(1)将Li2CO3和MoO3混合，混合均匀后放入马弗炉内反应，反应结束后得到Li2MoO4材料；步骤(2)将得到Li2MoO4放入氢氮混合气气氛保护的马弗炉内反应，反应结束后得到Li2MoO3材料；步骤(3)将高比表面积石墨烯材料与Li2MoO3材料混合后球磨得到石墨烯复合Li2MoO3材料。该专利技术具有如下有益效果：(1)石墨烯复合Li2MoO3材料作为锂离子超级电容器的正极，使负极不需要再加入锂片或者复杂的预嵌锂工艺，简化了制备工艺，降低了成本；(2)石墨烯复合Li2MoO3材料具有高导电、高比表面积，能够有效的替代常规的活性炭正极材料，实现高能量密度。
[0005]CN 105895893A涉及一种锂钼钒氧化物锂离子电池用正极材料的制备方法，包含如下步骤：1)称量锂源、钼源和钒源溶解在去离子水中，并与柠檬酸水溶液混合；2)步骤1)中溶液经充分混合后，用氨水调节混合溶液pH后在水浴下充分搅拌获得溶胶并烘干、发泡，接着在空气下进行燃烧处理，冷却后研磨成粉体；3)将步骤2)研磨后所得粉体在空气下煅烧24h得到前躯体；接着将得到的前躯体在还原气氛下先600
‑
700℃煅烧12
‑
24h，取出研磨后再在700
‑
800℃煅烧36
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48h，即得。该专利技术的效果在于：此设计方法简单，易于实现，可获得电化学性能优良的材料。在提高Li2MoO3基锂离子电池正极材料的循环稳定性和倍率性能方面效果明显。
[0006]以上技术方案中改进了正极材料，但是Li2MoO3材料仍然存在一定的缺点，如材料本身具有绝缘特性，实际应用中电化学性能较差；并且材料的结构稳定性较差，在充放电过程中极易发生相转变影响电化学性能等；极大地制约其研究和发展。
[0007]因此，如何提供一种工艺操作简单且改善锂离子电池高电流密度循环性能的Li2MoO3材料。
技术实现思路
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种钼基正极材料及其制备方法与正极片，得到了片状结构的钼基正极材料，具有较高的能量密度，在电池锂离子脱嵌过程中能够有效地缩短锂离子的扩散路径，加快锂离子的迁移速率，从而得到优异的电化学性能。所述钼基正极材料中可以进行Mo
4+
到Mo
6+
的电子转移，从而避免了氧气释放的问题，为锂离子电池的安全性能提供了保障。
[0009]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0010]第一方面，本专利技术提供了一种钼基正极材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
[0011](1)混合锂源、钼源、添加剂和溶剂，得到混合溶液A；
[0012](2)干燥步骤(1)所得混合溶液A，研磨并煅烧，得到钼基前驱体；
[0013](3)混合硼酸盐、锂源、溶剂和步骤(2)所得钼基前驱体，得到混合溶液B；
[0014](4)干燥步骤(2)所得混合溶液B，进行煅烧，得到所述钼基正极材料。
[0015]本专利技术提供的制备方法得到了片状结构的钼基正极材料，具有较高的能量密度，在电池锂离子脱嵌过程中能够有效地缩短锂离子的扩散路径，加快锂离子的迁移速率，从而得到优异的电化学性能。所述钼基正极材料中可以进行Mo
4+
到Mo
6+
的电子转移，从而避免了氧气释放的问题，为锂离子电池的安全性能提供了保障。
[0016]采用硼酸盐快离子导体均匀地包覆在正极材料表面，解决了电池在大电流密度循环过程中，电解液侵蚀正极材料，造成材料性能快速衰减的问题。硼酸盐具有优异的锂离子电导率，有效改善了锂离子的扩散速率，为改善锂离子电池高电流密度循环性能提供了新思路。
[0017]添加剂的作用是由于低熔点盐作为反应介质，合成过程中有液相出现，反应物在其中有一定的溶解度，大大加快了离子的扩散速率，使反应物在液相中实现原子尺度混合，反应就由固固反应转化为固液反应。相对于常规固相法而言，本专利技术具有工艺简单、合成温度低、保温时间短、合成的粉体化学成分均匀、晶体形貌好、物相纯度高等优点。另外，本专利技术所使用的添加剂易分离，可重复使用。
[0018]本专利技术中对添加剂的添加量不做具体的限定，添加量＞0即可。
[0019]优选地，步骤(1)所述添加剂包括碱金属盐。
[0020]优选地，所述碱金属盐包括钾盐和/或钠盐。
[0021]优选地，步骤(1)所述溶剂包括去离子水。
[0022]优选地，步骤(2)所述干燥包括第一干燥和第二干燥。
[0023]本专利技术中采用两步干燥使得合成反应更充分，包覆层更均匀。
[0024]优选地，所述第一干燥的温度为75～90℃，例如可以是75℃、80℃、82℃、88℃或90℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0025]优选地，所述第一干燥的时间为3～8h，例如可以是3h、4h、5h、7h或8h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0026]优选地，所述第二干燥的温度小于第一干燥的温度5～10℃，例如可以是5℃、6℃、7℃、8℃、9℃或10℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0027]优选地，所述第二干燥的时间为1～5h，例如可以是1h、2h、3h、4h或5h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
[0028]优选地，步骤(2)所述研磨后的粒径为80～200nm，例如可以是80nm、100nm、120nm本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种钼基正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)混合锂源、钼源、添加剂和溶剂，得到混合溶液A；(2)干燥步骤(1)所得混合溶液A，研磨并煅烧，得到钼基前驱体；(3)混合硼酸盐、锂源、溶剂和步骤(2)所得钼基前驱体，得到混合溶液B；(4)干燥步骤(2)所得混合溶液B，进行煅烧，得到所述钼基正极材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述添加剂包括碱金属盐；优选地，所述碱金属盐包括钾盐和/或钠盐；优选地，步骤(1)所述溶剂包括去离子水。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述干燥包括第一干燥和第二干燥；优选地，所述第一干燥的温度为75～90℃；优选地，所述第一干燥的时间为3～8h；优选地，所述第二干燥的温度小于第一干燥的温度5～10℃；优选地，所述第二干燥的时间为1～5h；优选地，步骤(2)所述研磨后的粒径为80～200nm；优选地，步骤(2)所述煅烧的温度为500～700℃；优选地，步骤(2)所述煅烧的时间为5～10h。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)所述溶剂包括去离子水；优选地，步骤(3)硼酸盐、锂源和钼基前驱体的质量比为(3～5):(1～3):(0.5～2)。5.根据权利要求1
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4任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述干燥的温度为60～90℃；优选地，步骤(4)所述煅烧的温度为300～500℃；优选地，步骤(4)所述煅烧的时间...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘俐岩，冀亚娟，邓孝龙，
申请(专利权)人：惠州亿纬锂能股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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