[發(fā)明專利]一種摻雜改性錳酸鋰正極材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310523723.5
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN103531786A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林彭桃君;蔣森;陳夕順
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥恒能新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(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，特別是一種摻雜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，是理想的動力電池正極材料，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。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種摻雜改性錳酸鋰正極材料及其制備方法。

為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過以下方案實施：

一種摻雜改性錳酸鋰正極材料，由下列重量份的原料制成：錳酸鋰500、活性炭粉3-4、硼酸2-3、鎳1-2、氧化銅2-3、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、高嶺土粉末1-2、肌醇六磷酸酯2-3、硼砂1-2、硅粉1-2、氨丙基三乙氧基硅烷1-2、Fe₃O₄?2-3、SnO₂?1-2、V₂O₅?1-2；將各原料混合均勻，加熱至50-55℃，研磨1-2小時，分散均勻成粉體，送入煅燒爐中在550-580℃下燒結(jié)2-3小時即得。

本發(fā)明所述摻雜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620-650℃下煅燒4-5小時，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)明摻雜改性，減少了在電化學(xué)循環(huán)過程中錳的溶解量，增強材料在電化學(xué)循環(huán)過程中的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，解決了改性后正極材料摻雜不均勻的問題。

具體實施方式

下面通過具體實例對本發(fā)明進行詳細說明。

一種摻雜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、活性炭粉3、硼酸2、鎳1、氧化銅2、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、高嶺土粉末1、肌醇六磷酸酯2、硼砂2、硅粉1、氨丙基三乙氧基硅烷1、Fe₃O₄?3、SnO₂?1、V₂O₅?1；將各原料混合均勻，加熱至50-55℃，研磨1-2小時，分散均勻成粉體，送入煅燒爐中在550-580℃下燒結(jié)2-3小時即得。

本發(fā)明所述摻雜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620-650℃下煅燒4-5小時，取出，冷卻，粉碎成300-400目粉末即可。

以鋰片為負極，以本實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，測得該電池的初次放電比容量為128mAh/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87.5％。