[發(fā)明專(zhuān)利]一種鋰離子電池富鋰正極材料的制備方法無(wú)效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201110155151.0 | 申請(qǐng)日： | 2011-06-10 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN102244236A | 公開(kāi)（公告）日： | 2011-11-16 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 吳鋒;蘇岳鋒;盧華權(quán);包麗穎;李寧;陳實(shí) | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 北京理工大學(xué) |
| 主分類(lèi)號(hào)： | H01M4/1391 | 分類(lèi)號(hào)： | H01M4/1391 |
| 代理公司： | 暫無(wú)信息 | 代理人： | 暫無(wú)信息 |
| 地址： | 100081 *** | 國(guó)省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 鋰離子電池 正極 材料 制備 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)電源材料制備和鋰離子電池正極材料領(lǐng)域，涉及一種制備鋰離子電池正極材料的方法。
背景技術(shù)
鋰離子電池具有能量密度大，循環(huán)壽命長(zhǎng)，重量輕、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，是新一代高效便攜式化學(xué)電源。現(xiàn)在已廣泛應(yīng)用于無(wú)線電通訊、數(shù)碼相機(jī)、筆記本電腦及空間技術(shù)等方面。隨著鋰離子電池能量密度和功率密度的進(jìn)一步提升，將逐步應(yīng)用于電動(dòng)工具、電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)(EV)、混合動(dòng)力汽車(chē)(HEV)以及大規(guī)模儲(chǔ)電等領(lǐng)域。
正極材料對(duì)鋰離子動(dòng)力電池的電池電化學(xué)性能、安全性、成本等起著決定性作用，其發(fā)展受到了廣泛關(guān)注，且極具緊迫性。
現(xiàn)階段主要的商品化的鋰離子電池正極材料主要為L(zhǎng)iCoO2，LiFePO4，LiMn2O4、LiMnxNiyCo(1-x-y)O2(0＜x，y＜0.5)等。其中LiCoO2由于Co3+具有毒性，且鈷為稀缺資源，材料成本高，安全性差；LiMn2O4容量只有120mAh/g左右，容量偏低，且在循環(huán)過(guò)程中易發(fā)生Jahn-Teller歧變，影響材料的循環(huán)穩(wěn)定性能，材料的高溫性能亦欠佳；LiFePO4由于其本征電子和離子導(dǎo)電性差，且難以合成純相，以及實(shí)現(xiàn)容量和振實(shí)密度兼顧。近階段，新體系鋰離子電池Li-S電池受到人們關(guān)注，其中正極材料S的可逆容量達(dá)到800mAh/g以上，但面臨著其多硫化物在電解質(zhì)中溶解的飛梭現(xiàn)象導(dǎo)致其容量的衰減，材料的循環(huán)穩(wěn)定性較差，而單質(zhì)鋰容易在表面形成SEI膜，枝晶，溶解的多硫化物的沉積等問(wèn)題，影響材料的循環(huán)性，特別是安全性。LiMnxNiyCo(1-x-y)O2(0＜x，y＜0.5)綜合LiCoO2、LiMnO2和LiNiO2的優(yōu)點(diǎn)，得到很多研究小組的關(guān)注。而同為此類(lèi)層狀材料的另一種基于巖鹽結(jié)構(gòu)Li2MnO3的富鋰正極材料Li[LixMnyM(1-x-y)]O2(0＜x，y＜0.5，M＝Mn0.5Ni0.5或M＝Mnx’Niy’Co(1-x’-y’)，0＜x’，y’＜0.5)近年來(lái)開(kāi)始廣受關(guān)注，此類(lèi)材料的比容量高達(dá)200mAh/g～300mAh/g(理論容量300mAh/g左右)，可以滿足未來(lái)鋰離子動(dòng)力電池高比能量的需求，也是現(xiàn)階段最有希望、最有潛力的動(dòng)力鋰離子電池正極材料之一。
加拿大Jeff?Dahn研究小組以LiOH為沉淀劑，合成前軀體NixMn(1-x)(OH)2，首次制備出性能優(yōu)異的二元富鋰正極材料Li[NixLi1/3-2x/3Mn2/3-x/3]O2。韓國(guó)Hong和Park研究小組將溶膠前軀體采用簡(jiǎn)單燃燒法合成富鋰材料Li[NixLi1/3-2x/3Mn2/3-x/3]O2，在20mA/g時(shí)首次放電容量最高可達(dá)288mAh/g。日本NEDO資助研發(fā)的一類(lèi)Li1+x(Fe0.2Ni0.2Mn0.6)1-xO2富鋰材料其放電比容量也能大于250mAh/g。武漢大學(xué)楊漢西小組采用聚合物熱解方法合成性能較佳Li[Li0.12Ni0.32Mn0.56]O2。吉林大學(xué)陳崗、魏英進(jìn)小組對(duì)富鋰中鋰離子擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究。
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