[發明專利]一種鋁尖晶石改進錳酸鋰正極材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201310523809.8
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN103531787A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 林彭桃君;蔣森;陳夕順
• 申請（專利權）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;H01M4/62
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及化學能源材料領域，特別是一種鋁尖晶石改進錳酸鋰正極材料及其制備方法。

背景技術

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、倍率性能好等優點，是理想的動力電池正極材料，但是其材料本身并不太穩定，容易分解產生氣體，因此多用于和其它材料混合使用，以降低電芯成本，但其循環壽命衰減較快，容易發生鼓脹，高溫性能較差、壽命相對短，但其電化學穩定性卻大大限制了其產業化，需要改進。

發明內容

本發明的目的是提供一種鋁尖晶石改進錳酸鋰正極材料及其制備方法。

為了實現本發明的目的，本發明通過以下方案實施：

一種鋁尖晶石改進錳酸鋰正極材料，由下列重量份的原料制成：錳酸鋰500、鋁尖晶石3-4、甲基三乙酰氧基硅烷1-2、醋酸鎳2-3、硬脂酸鋅3-4、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，分散均勻成粉體，送入煅燒爐中在550-580℃下燒結2-3小時即得。

本發明所述鋁尖晶石改進錳酸鋰正極材料，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，取出，冷卻，粉碎成300-400目粉末即可。

本發明的有益效果是：本發明添加改性銀粉，使錳酸鋰材料質量穩定，性能均一，具有良好的高溫循環型；本發明放電容量大，保證了動力電池產業化的一致性和續航能力，而且方法簡單、步驟少，制備的材料具備更好的高溫循環和儲存性能，壽命長。

具體實施方式

下面通過具體實例對本發明進行詳細說明。

一種鋁尖晶石改進錳酸鋰正極材料，由下列重量份（公斤）的原料制成：錳酸鋰500、鋁尖晶石3、甲基三乙酰氧基硅烷1、醋酸鎳2、硬脂酸鋅3、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，分散均勻成粉體，送入煅燒爐中在550-580℃下燒結2-3小時即得。

本發明所述鋁尖晶石改進錳酸鋰正極材料，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，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性能優越，100周后容量保持率為88.2％。