[發(fā)明專利]一種核-殼型錳酸鋰復(fù)合正極材料及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210157064.3
• 申請(qǐng)日: 2012-05-21
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102646826A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-08-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 田勇;李輝;胡平;葛宏偉;羅紹華;諸葛福長(zhǎng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 甘肅大象能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/505
• 分類號(hào): H01M4/505
• 代理公司: 北京國(guó)林貿(mào)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11001
• 代理人: 李富華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電化學(xué)電源材料制備技術(shù)領(lǐng)域。特別涉及可以作為鋰離子電池正極材料的一種核-殼型錳酸鋰復(fù)合正極材料及其制備方法和引用。

背景技術(shù)

錳酸鋰正極材料具有資源豐富、價(jià)格低廉、無(wú)毒無(wú)污染、工作電壓高、可大功率充放電、安全性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)，是一種理想的鋰離子電池正極材料，自1983年?Thackeray等在Lithium?insertion?into?manganese?spinels[J]．Materials?Research?Bulletin，1983，18(4)：461-472上首次報(bào)道以來(lái)，該材料得到了廣泛的研究和應(yīng)用。Jahn-Teller效應(yīng)導(dǎo)致晶格畸變和電解液分解導(dǎo)致錳溶解造成充放電循環(huán)過(guò)程中容量衰減較快，尤其是在高溫條件下，極大地限制了該材料的廣泛應(yīng)用。目前報(bào)導(dǎo)提高錳酸鋰正極材料循環(huán)壽命和高溫性能的方法主要有以下2種：

1.?摻雜改性穩(wěn)定晶體結(jié)構(gòu)，提高循環(huán)壽命和高溫性能。

例如，中國(guó)專利CN1300868C摻雜Ni、Cr、Fe、Mg、Se和F；中國(guó)專利CN100376048C摻雜Co；中國(guó)專利CN1264233C摻雜Cr、Co；中國(guó)專利CN100379060C摻雜Sc；中國(guó)專利CN1283556C摻雜Co、Ni、Ti、Cr、V；中國(guó)專利CN100495770C摻雜Co和La；中國(guó)專利CN100436333C摻雜Co、Cr、Al、Ni；中國(guó)專利CN100499211C多元摻雜Cr、Al、Mg、Bi、Ti、Zr、Si、B合成LiMn_2-xCr_aAl_bMg_cBi_dTi_eZr_fSi_gB_hO₄；中國(guó)專利CN101179125B摻雜Cr、Ni、Mg、Co、Fe、Ca、Al；中國(guó)專利CN100547831C摻雜Cr、Ga、Al、Mg、Ti、Cu、Zn；中國(guó)專利CN101807682B摻雜合成Li_aMn_2-x-y-zNb_xAl_yM_zO₄，M為Nb、Al、Ca、Ti、V、Cu、Zr、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb中的至少一種。

2.?表面修飾改性緩解與電解液接觸和反應(yīng)，提高循環(huán)壽命和高溫性能。

例如，中國(guó)專利CN100416895C包覆ZnO、?MgO、CaO、Ni₂O₃、CdO或Al₂O₃；中國(guó)專利CN100547831C表面包覆硼鋰復(fù)合氧化物、鈷鋰復(fù)合氧化物、釩鋰復(fù)合氧化物或碳。中國(guó)專利CN101807682B表面包覆鎳鋰復(fù)合氧化物、鈷鋰復(fù)合氧化物、鈣鋰復(fù)合氧化物、鎂鋰復(fù)合氧化物或硼鋰復(fù)合氧化物；中國(guó)專利CN101060173B表面包覆鋰硼復(fù)合氧化物、鋰鈷氧化物、鋰釩氧化物、鋁氧化物、鋁的磷酸合物、鈦氧化物、鉻氧化物、鎂氧化物或鈣氧化物。