[發明專利]一種富鋰固溶體正極材料及其制備方法、鋰離子電池正極材料和鋰離子電池

有效

• 申請號: 201210410111.0
• 申請日: 2012-10-24
• 公開（公告）號: CN103779560B
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 蔣建平
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;H01M4/136;H01M4/1397;H01M10/0525
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司44202
• 代理人: 郝傳鑫,熊永強

1.一種富鋰固溶體正極材料，其特征在于，所述富鋰固溶體正極材料的化學表達式為xLiMSiO₄·(1-x)Li₂MeSiO₄，其中，x的取值范圍為0.2≤x≤0.4；所述M選自Al和Ga中的一種或幾種；所述Me選自Mn、Ni、Co和V中的一種或幾種。

2.一種富鋰固溶體正極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)取鋰源、M源、Me源和硅源按照xLiMSiO₄·(1-x)Li₂MeSiO₄的化學計量比混合，形成混合原料；其中，0.2≤x≤0.4；

(2)向所述混合原料中加入1～2倍質量的有機分散劑，以200～800r/min的轉速研磨2～8小時，得到富鋰固溶體正極材料前驅體漿料；

(3)將上述富鋰固溶體正極材料前驅體漿料在100～400℃下干燥，得到富鋰固溶體正極材料前驅體；

(4)將所述富鋰固溶體正極材料前驅體在惰性氣體保護下，于600～900℃焙燒6～24小時，冷卻，即得到富鋰固溶體正極材料，所述富鋰固溶體正極材料的化學表達式為xLiMSiO₄·(1-x)Li₂MeSiO₄，其中，0.2≤x≤0.4；M選自Al和Ga中的一種或幾種；Me選自Mn、Ni、Co和V中的一種或幾種。

3.如權利要求2所述的富鋰固溶體正極材料的制備方法，其特征在于，所述有機分散劑為丙酮或有機醇類物質，所述有機醇類物質為甲醇、乙醇或丙三醇中的一種或幾種。

4.一種鋰離子電池正極材料，其特征在于，包括如權利要求1所述的富鋰固溶體正極材料，還包括導電添加劑，所述導電添加劑為無機或有機碳源。

5.如權利要求4所述的一種鋰離子電池正極材料，其特征在于，所述導電添加劑為碳、聚乙烯醇、聚苯乙烯、聚四氟乙烯、丁苯橡膠、瀝青、蔗糖或葡萄糖；所述導電添加劑占所述鋰離子電池正極材料總質量的0.1～5％。

6.一種鋰離子電池，其特征在于，所述鋰離子電池包含如權利要求1所述的富鋰固溶體正極材料。