[發(fā)明專利]一種石墨烯改性錳酸鋰正極材料及其制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310523455.7
• 申請(qǐng)日: 2013-10-30
• 公開（公告）號(hào): CN103545481A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林彭桃君;蔣森;陳夕順
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥恒能新能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/133
• 分類號(hào): H01M4/133;H01M4/134;H01M4/1395;H01M4/1393
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化學(xué)能源材料領(lǐng)域，特別是一種石墨烯改性錳酸鋰正極材料及其制備方法。?

背景技術(shù)

錳酸鋰是較有前景的鋰離子正極材料之一，相比鈷酸鋰等傳統(tǒng)正極材料，錳酸鋰具有資源豐富、成本低、無污染、安全性好、倍率性能好等優(yōu)點(diǎn)，是理想的動(dòng)力電池正極材料，但是其材料本身并不太穩(wěn)定，容易分解產(chǎn)生氣體，因此多用于和其它材料混合使用，以降低電芯成本，但其循環(huán)壽命衰減較快，容易發(fā)生鼓脹，高溫性能較差、壽命相對(duì)短，但其電化學(xué)穩(wěn)定性卻大大限制了其產(chǎn)業(yè)化，需要改進(jìn)。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種石墨烯改性錳酸鋰正極材料及其制備方法。?

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過以下方案實(shí)施：?

一種石墨烯改性錳酸鋰正極材料，由下列重量份的原料制成：錳酸鋰500、石墨烯2-3、沸石2-3、硫酸銅3-4、硫代硫酸鈉1-2、改性銀粉4-5、水適量；

所述改性銀粉由下列重量份的原料制成：銀粉100、納米碳1-2、碳酸鈣粉2-3、三聚磷酸鋁2-3、蒙脫石粉1-2、交聯(lián)劑?TAC1-2、硼酸鋅1-2、氫氧化鎂1-2、Ta₂O₅?2-3、三氧化鉬1-2；將各原料混合均勻，加熱至50-55℃，研磨1-2小時(shí)，分散均勻成粉體，送入煅燒爐中在550-580℃下燒結(jié)2-3小時(shí)即得。

本發(fā)明所述石墨烯改性錳酸鋰正極材料，由以下具體步驟制成：將除改性銀粉外的其它原料混合，加入適量水，研磨2-3小時(shí)得到200-400目漿料，噴霧干燥，烘干后，與改性銀粉混合，加入相當(dāng)于粉體總重量2-3%的聚乙烯蠟粉，攪拌均勻，在10-15Mpa壓力下壓制成坯，放入煅燒爐中在720-750℃下煅燒4-5小時(shí)，取出，冷卻，粉碎成300-400目粉末即可。?

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明添加改性銀粉，使錳酸鋰材料質(zhì)量穩(wěn)定，性能均一，具有良好的高溫循環(huán)型；本發(fā)明石墨烯改性，增加了鋰離子電池正極材料的導(dǎo)電性，將其用于鋰離子電池，能夠有效改善電池在常溫環(huán)境及高溫環(huán)境下的倍率充放電性能。?

具體實(shí)施方式

下面通過具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。?

一種石墨烯改性錳酸鋰正極材料，由下列重量份（公斤）的原料制成：錳酸鋰500、石墨烯2、沸石2、硫酸銅3、硫代硫酸鈉1、改性銀粉4、水適量；?

所述改性銀粉由下列重量份（公斤）的原料制成：銀粉100、納米碳1、碳酸鈣粉2、三聚磷酸鋁2、蒙脫石粉2、交聯(lián)劑?TAC1、硼酸鋅1、氫氧化鎂1、Ta₂O₅?3、三氧化鉬1；將各原料混合均勻，加熱至50-55℃，研磨1-2小時(shí)，分散均勻成粉體，送入煅燒爐中在550-580℃下燒結(jié)2-3小時(shí)即得。

本發(fā)明所述石墨烯改性錳酸鋰正極材料，由以下具體步驟制成：將除改性銀粉外的其它原料混合，加入適量水，研磨2-3小時(shí)得到200-400目漿料，噴霧干燥，烘干后，與改性銀粉混合，加入相當(dāng)于粉體總重量2-3%的聚乙烯蠟粉，攪拌均勻，在10-15Mpa壓力下壓制成坯，放入煅燒爐中在720-750℃下煅燒4-5小時(shí)，取出，冷卻，粉碎成300-400目粉末即可。?

以鋰片為負(fù)極，以本實(shí)施例所得錳酸鋰制成正極，以六氟磷酸鋰為電解液組裝成電池，用0.2C電流充放電，測(cè)得該電池的初次放電比容量為129mAh/g。制備出的電池的高溫循環(huán)性能優(yōu)越，100周后容量保持率為88.1％。?