System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种用于锂离子电池富锂锰基正极的改性材料制造技术_技高网

一种用于锂离子电池富锂锰基正极的改性材料制造技术

技术编号:43637366 阅读:15 留言:0更新日期:2024-12-13 12:36
本发明专利技术涉及锂离子电池正极材料技术领域,具体涉及一种用于锂离子电池富锂锰基正极的改性材料,所述改性材料包括适用于化学式为Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2正极材料的复合粘结剂,以及用于制备氢氧化物前驱体的络合剂;所述复合粘结剂包括腐植酸、羧甲基瓜尔胶和羧甲基壳聚糖;该用于锂离子电池富锂锰基正极的改性材料,创造性的使用络合剂制备氢氧化物前驱体有利于获得自身结构致密性良好的正极材料;同时设有的复合粘结剂能够使得正极材料颗粒之间获得较高的力学性能并形成三维导电粘结剂网络,获得良好结构稳定性的同时进一步获得了良好的首次循环比容量和容量保持率;整体上有利于提高并保持锂离子电池富锂锰基正极的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池正极材料,具体涉及一种用于锂离子电池富锂锰基正极的改性材料


技术介绍

1、锂离子电池被广泛应用于电子产品、电动汽车等领域,随着新能源行业发展,锂离子电池的性能需求愈发提高,而正极材料是提升锂离子电池性能的关键。

2、富锂锰基正极材料是一种具有高能量密度和优异的电化学性能的锂离子电池材料之一,但是在充放电过程中存在体积膨胀等因素导致多组分交替堆叠结构容易崩溃的缺陷,这一缺陷造成循环过程中结构稳定性不佳,继而会导致在循环过程中存在容量循环保持率不佳的问题,这一问题严重影响了富锂锰基正极材料的商用价值;目前正极材料为了提高使用寿命大多采用包覆改性工艺,在正极材料表面形成包覆结构,其作用主要在于减缓充放电循环过程中电池产生的副反应产物hf对材料结构侵蚀导致的破坏,但是正极材料自身的结构稳定性并没有得到有效提升和进步;因此考虑提高富锂锰基正极材料自身的结构稳定性,以维持循环过程中的性能稳定;鉴于此,我们提出一种用于锂离子电池富锂锰基正极的改性材料。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是解决上述
技术介绍
中提到的不足,提供一种用于锂离子电池富锂锰基正极的改性材料。

2、为了解决上述技术问题,本专利技术采用如下技术方案:

3、一种用于锂离子电池富锂锰基正极的改性材料,所述改性材料包括适用于化学式为li1.2ni0.13co0.13mn0.54o2正极材料的复合粘结剂,以及用于制备氢氧化物前驱体的络合剂;

4、所述复合粘结剂包括腐植酸、羧甲基瓜尔胶和羧甲基壳聚糖。

5、优选的,所述复合粘结剂占所述正极材料质量的2-6%。

6、优选的,所述腐植酸、羧甲基瓜尔胶与所述羧甲基壳聚糖之间的质量份数比为1∶1∶2-3。

7、优选的,所述络合剂采用酒石酸钠、氨水、乳酸钠、柠檬酸中的一种。

8、优选的,所述络合剂设置为0.2-1mol/l。

9、优选的,所述氢氧化物前驱体的制备步骤具体为:

10、步骤一:称取摩尔比为1∶1∶4的六水合硫酸镍、七水合硫酸钴、一水合硫酸锰作为组分原料,配置成2mol/l的混合金属盐溶液备用;

11、步骤二:设置反应温度50-55℃,搅拌转速700-900r/min;向备用混合金属盐溶液中滴加络合剂,并滴加氢氧化钠溶液调节ph值为10-10.5;

12、步骤三:完成络合剂溶液滴加后,降低搅拌转速至150-200r/min,处理10-14h后得到浆料;

13、步骤四:50-60℃,去离子水洗涤步骤四中的浆料,抽滤后置于100-120℃真空烘箱中烘干,得到氢氧化物前驱体;

14、步骤五:使用固相烧结法,称取氢氧化物前驱体与氢氧化锂混匀,放入马弗炉中煅烧后自然冷却至室温得到正极材料。

15、优选的,所述复合粘结剂改性正极材料的步骤具体为:

16、步骤一:将正极材料、导电炭黑和复合粘结剂混合均匀,其中所述正极材料与导电炭黑质量份数比为8∶1;

17、步骤二:加入去离子水充分研磨混合30min后得到均匀浆料,使用200um规格涂膜器将浆料涂覆在铝箔上;

18、步骤三:60-80℃在真空干燥箱内干燥12-16h,裁切制得电极片。

19、优选的,步骤二中所述络合剂滴加速率设置为1-3ml/min。

20、优选的,步骤五中所述煅烧参数具体为:以6-8℃/min速率升温至500-550℃,保温4-6h,继续以4-6℃/min速率升温至850-950℃,保温10-12h。

21、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:

22、该用于锂离子电池富锂锰基正极的改性材料,创造性的使用络合剂制备氢氧化物前驱体有利于获得自身结构致密性良好的正极材料;同时设有的复合粘结剂能够使得正极材料颗粒之间获得较高的力学性能并形成三维导电粘结剂网络,获得良好结构稳定性的同时进一步获得了良好的首次循环比容量和容量保持率;整体上有利于提高并保持锂离子电池富锂锰基正极的电化学性能。

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【技术保护点】

1.一种用于锂离子电池富锂锰基正极的改性材料,其特征在于:所述改性材料包括适用于化学式为Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2正极材料的复合粘结剂,以及用于制备氢氧化物前驱体的络合剂;

2.如权利要求1所述的用于锂离子电池富锂锰基正极的改性材料,其特征在于:所述复合粘结剂占所述正极材料质量的2-6%。

3.如权利要求2所述的用于锂离子电池富锂锰基正极的改性材料,其特征在于:所述腐植酸、羧甲基瓜尔胶与所述羧甲基壳聚糖之间的质量份数比为1∶1∶2-3。

4.如权利要求1所述的用于锂离子电池富锂锰基正极的改性材料,其特征在于:所述络合剂采用酒石酸钠、氨水、乳酸钠、柠檬酸中的一种。

5.如权利要求4所述的用于锂离子电池富锂锰基正极的改性材料,其特征在于:所述络合剂设置为0.2-1mol/L。

6.如权利要求5所述的用于锂离子电池富锂锰基正极的改性材料,其特征在于:所述氢氧化物前驱体的制备步骤具体为:

7.如权利要求6所述的用于锂离子电池富锂锰基正极的改性材料,其特征在于:所述复合粘结剂改性正极材料的步骤具体为:

8.如权利要求6所述的用于锂离子电池富锂锰基正极的改性材料,其特征在于:步骤二中所述络合剂滴加速率设置为1-3ml/min。

9.如权利要求6所述的用于锂离子电池富锂锰基正极的改性材料,其特征在于:步骤五中所述煅烧参数具体为:以6-8℃/min速率升温至500-550℃,保温4-6h,继续以4-6℃/min速率升温至850-950℃,保温10-12h。

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【技术特征摘要】

1.一种用于锂离子电池富锂锰基正极的改性材料,其特征在于:所述改性材料包括适用于化学式为li1.2ni0.13co0.13mn0.54o2正极材料的复合粘结剂,以及用于制备氢氧化物前驱体的络合剂;

2.如权利要求1所述的用于锂离子电池富锂锰基正极的改性材料,其特征在于:所述复合粘结剂占所述正极材料质量的2-6%。

3.如权利要求2所述的用于锂离子电池富锂锰基正极的改性材料,其特征在于:所述腐植酸、羧甲基瓜尔胶与所述羧甲基壳聚糖之间的质量份数比为1∶1∶2-3。

4.如权利要求1所述的用于锂离子电池富锂锰基正极的改性材料,其特征在于:所述络合剂采用酒石酸钠、氨水、乳酸钠、柠檬酸中的一种。

5.如权利要求4所述的用于锂离子电池富锂锰基正极...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙玉城陈义虎周长荣杜路路
申请(专利权)人:青岛多元锂业有限公司
类型:发明
国别省市:

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