【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂离子电池，具体涉及一种锂离子电池补锂添加剂及制备方法。
技术介绍
1、锂离子电池在首次充放电结束后，有部分锂离子因参与固体电解质膜的形成，以及由于负极首次充放电效率低而不能返回到正极材料中，这降低了锂离子电池在随后循环过程中的比容量。尤其是硅/碳高容量、低充放电效率电极材料的使用使这一问题更为突出。为解决这一问题，开发锂离子电池补锂方法，对锂离子电池进行补锂成为提高电池能量密度的有效途径。
2、li2cuo2为正交晶系结构的过渡金属氧化物，其空间群结构为13m，晶胞参数a＝3.659，b＝2.861，c＝9.387，其结构中存在[cuo4]链,该单元cu原子为中心存在于氧原子形成的四面体中，且[cuo4]链以共顶方式排列着。li2cuo2的被证明具有一定的补锂效果，然而，目前li2cuo2作正极材料或补锂添加剂使用的制备，其制备方法工艺复杂，制备时间冗长且所得材料粒径较大，不易于锂离子的脱嵌，影响补锂效果，不利于工业化生产。如中国专利cn201610212493.4公开了一种锂离子电池正极材料铜酸锂的制备方法，制备的铜酸锂材料作电池正极，但其制备方法耗时长达10h，工艺复杂,不利于工业化生产。中国专利cn202311229669.3公开了一种铜酸锂正极材料及其制备方法，该专利技术利用固相烧结工艺，固相烧结工艺简单便于材料的批量生产,但目前通过固相烧结制备的铜酸锂材料通常需要16h～18h，制备时间冗长且所得材料粒径较大，不易于锂离子的脱嵌，影响补锂效果，难以满足工业化应用要求。
1、本专利技术的目的在于，提供一种锂离子电池补锂添加剂及制备方法，提供一种工艺简单、时间短，可快速获得小粒径锂离子电池补锂添加剂的微波辅助制备技术，在制备得到相同补锂效果的铜酸理的基础上，大大降低了制备时长，具有较大的经济收益和工业化潜力，且不损伤材料本体结构，可有效增加减小材料粒径，从而改善在制浆涂布过程中的团聚与大颗粒现象的方法。
2、本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的。
3、本专利技术的第一个目的是提供一种锂离子电池补锂添加剂及制备方法，包括以下步骤：
4、s1、将可溶性锂源和可溶性铜源溶于溶剂中，得到混合溶液。
5、s2、对混合溶液进行球磨后形成反应物，对反应物进行微波反应，通过微波辐射引发反应物分子的振动和转动，提高反应活性和反应速度，得到锂离子电池补锂添加剂铜酸锂。
6、需要说明的是，本专利技术利用微波辐射的特性，通过对反应物的分子进行振动、转动和共振激发，加速反应的进行并提高反应效率，利用该机理引发分子的振动和转动，提供能量用于改变反应物的反应活性和反应速度，在制备得到相同补锂效果的铜酸理的基础上，大大降低了制备时长，具有较大的经济收益和工业化潜力，且不损伤材料本体结构，可有效减小材料粒径，从而改善在制浆涂布过程中的团聚与大颗粒现象的方法。
7、在一些具体的实施例中，对混合溶液进行球磨后形成反应物，对反应物进行微波反应，微波反应的频率为2450mhz，功率为1800w，时间为30min～90min。
8、在一些具体的实施例中，将可溶性锂源和可溶性铜源溶于溶剂水，其中，可溶性锂源、可溶性铜源和水的摩尔体积比为2mol～2.2mol：1mol：10ml～30ml。溶剂的目的是为了使可溶性锂源和可溶性铜形成均匀的混合溶液，其并不参与反应。
9、在一些具体实施例中，混合溶液进行球磨后，去除溶剂后，压制得到胚体，对胚体微波反应，得到锂离子电池补锂添加剂铜酸锂。需要说明的是，本专利技术还提供了一种采用压制形成胚体进行反应的方式制备锂离子电池补锂添加剂，其相比于可溶性锂源和可溶性铜源溶于溶剂形成混合溶液，胚体的接触更紧实，传热效果佳，制备时长降低。优选的，微波反应的频率为2450mhz，功率为1800w，时间为60min～120min
10、在一些具体实施例中，可溶性锂源和可溶性铜源的摩尔比为2～2.2：1。
11、在一些具体实施例中，可溶性锂源为氢氧化锂、碳酸锂、硫酸锂、碳酸氢锂、氧化锂、草酸锂、氯化锂、醋酸锂、高氯酸锂、碘化锂、溴化锂、磷酸二氢锂、硼酸锂、氟化锂、偏铝酸锂中的至少一种。
12、在一些具体实施例中，可溶性铜源为氧化铜、硫酸铜、硝酸铜、氯化铜、醋酸铜、溴化铜、碘化铜、碱式碳酸铜、膦酸铜、乳酸铜、草酸铜中的至少一种。
13、在一些具体实施例中，球磨的转速为350r/min～450r/min，时间为2h～4h。在本专利技术中，球磨的方式是为了使混合溶液混合充分溶解均匀，反应更充分，粒径减小，且粒径分布均匀，以提高其补锂性能。
14、在一些具体实施例中，胚体的厚度为1mm～3mm，直径为1.0cm～1.5cm。本专利技术通过采用压制形成胚体进行反应的方式制备锂离子电池补锂添加剂铜酸锂，胚体的接触更紧实，传热效果佳，制备时长降低。
15、本专利技术的第二个目的是提供上述锂离子电池补锂添加剂的制备方法制备得到的锂离子电池补锂添加剂，所述锂离子电池补锂添加剂铜酸锂为li2cuo2或licuo2。
16、本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果：
17、本专利技术提出了提供一种工艺简单、时间短，可快速获得小粒径锂离子电池补锂添加剂铜酸锂的微波辅助制备技术，利用微波辐射的特性，通过对反应物的分子进行振动、转动和共振激发，加速反应的进行并提高反应效率，利用该机理引发分子的振动和转动，提供能量用于改变反应物的反应活性和反应速度，在制备得到相同补锂效果的铜酸理的基础上，大大降低了制备时长，具有较大的经济收益和工业化潜力，且不损伤材料本体结构，可有效增加减小材料粒径，从而改善在制浆涂布过程中的团聚与大颗粒现象的方法。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种锂离子电池补锂添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的锂离子电池补锂添加剂的制备方法，其特征在于，微波反应的频率为2450MHz，功率为1800W，时间为30min～120min。
3.根据权利要求2所述的锂离子电池补锂添加剂的制备方法，其特征在于，混合溶液进行球磨后，去除溶剂后，压制得到胚体，对胚体微波反应，得到锂离子电池补锂添加剂铜酸锂。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池补锂添加剂的制备方法，其特征在于，可溶性锂源和可溶性铜源的摩尔比为2～2.2：1。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池补锂添加剂的制备方法，其特征在于，可溶性锂源为氢氧化锂、碳酸锂、硫酸锂、碳酸氢锂、氧化锂、草酸锂、氯化锂、醋酸锂、高氯酸锂、碘化锂、溴化锂、磷酸二氢锂、硼酸锂、氟化锂、偏铝酸锂中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的锂离子电池补锂添加剂的制备方法，其特征在于，可溶性铜源为氧化铜、硫酸铜、硝酸铜、氯化铜、醋酸铜、溴化铜、碘化铜、碱式碳酸铜、膦酸铜、乳酸铜、草酸铜中的至少一种。
7.根据
8.根据权利要求3所述的锂离子电池补锂添加剂的制备方法，其特征在于，胚体的厚度为1mm～3mm，直径为1.0cm～1.5cm。
9.一种权利要求1～8任一项所述的锂离子电池补锂添加剂的制备方法制备得到的锂离子电池补锂添加剂，其特征在于，所述锂离子电池补锂添加剂铜酸锂为Li2CuO2或LiCuO2。
...【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池补锂添加剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的锂离子电池补锂添加剂的制备方法，其特征在于，微波反应的频率为2450mhz，功率为1800w，时间为30min～120min。
3.根据权利要求2所述的锂离子电池补锂添加剂的制备方法，其特征在于，混合溶液进行球磨后，去除溶剂后，压制得到胚体，对胚体微波反应，得到锂离子电池补锂添加剂铜酸锂。
4.根据权利要求1所述的锂离子电池补锂添加剂的制备方法，其特征在于，可溶性锂源和可溶性铜源的摩尔比为2～2.2：1。
5.根据权利要求1所述的锂离子电池补锂添加剂的制备方法，其特征在于，可溶性锂源为氢氧化锂、碳酸锂、硫酸锂、碳酸氢锂、氧化锂、草酸锂、氯化锂、醋酸锂、高氯酸锂、碘化锂、溴化锂...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。