[發(fā)明專利]一種成本低比容量高的鋰離子電池

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310574508.8
• 申請(qǐng)日: 2013-11-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103606697A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳璇;黃莉;沈春平;錢國(guó)珠;黃滿湘;蘇樂(lè)樂(lè)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇天鵬電源有限公司
• 主分類號(hào): H01M10/0525
• 分類號(hào): H01M10/0525;H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62
• 代理公司: 北京世譽(yù)鑫誠(chéng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11368
• 代理人: 孫國(guó)棟

1.一種成本低比容量高的鋰離子電池，包括正極片、負(fù)極片及置于正、負(fù)極片之間的隔膜與電解液，其特征在于：所述負(fù)極材料包括二氧化鈦、鋰源、摻雜劑和碳源，所述正極材料的分子結(jié)構(gòu)式為L(zhǎng)i_xMn_yFe_zM_2-x-y-zO₂。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種成本低比容量高的鋰離子電池，其特征在于，所述負(fù)極材料的制備包括以下步驟：

A、將二氧化鈦、鋰源、摻雜劑和碳源混合，加入乙醇使其濕潤(rùn)，攪拌至糊狀后機(jī)械球磨2～10小時(shí)，真空干燥除去乙醇，粉碎，得到前驅(qū)體；

B、在保護(hù)氣氛圍下，將前驅(qū)體置于300～500℃下燒結(jié)2～5小時(shí)，得到中間產(chǎn)物，冷卻并粉碎；

C、在保護(hù)氣氛圍下，將粉碎后的中間產(chǎn)物接著置于600～900℃下燒結(jié)5～16小時(shí)，制得鋰離子電池負(fù)極材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種成本低比容量高的鋰離子電池，其特征在于：所述的二氧化鈦為銳鈦礦型或晶紅石型納米二氧化鈦。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種成本低比容量高的鋰離子電池，其特征在于：所述的鋰源為含結(jié)晶水的草酸鋰和含結(jié)晶水的硝酸鋰中的一種或多種混合。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種成本低比容量高的鋰離子電池，其特征在于：所述摻雜劑為銫、鈰、鎳、鈷、銀的氧化物、硝酸鹽、草酸鹽和氫氧化物中的一種或多種混合，碳源為丙稀酸、乙醇酸和蔗糖中的一種或多種混合。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種成本低比容量高的鋰離子電池，其特征在于：Li_xMn_yFe_zM_2-x-y-zO₂中M為稀土元素Sc、La、Pr、Nd、Pm、Sm、Eμ、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lμ的一種或多種，1≤a≤1.5，0＜b≤1，0＜c≤1。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種成本低比容量高的鋰離子電池，其特征在于，所述正極的材料的制備包括以下步驟：

A、稱取Li源、Mn源、Fe源、稀土離子摻雜源加入球磨罐中，再加入有機(jī)單體和分散劑球磨12～48小時(shí)混合成均勻的漿料；

B、漿料中加入交聯(lián)劑、引發(fā)劑、催化劑，制備凝膠，所述交聯(lián)劑為N-N-亞甲基二丙烯酰胺、明膠中的一種，其中交聯(lián)劑的加入量為單體質(zhì)量的2wt％～10wt％，所述引發(fā)劑為過(guò)硫酸銨、過(guò)氧化氫中的一種，引發(fā)劑的加入量為有機(jī)單體質(zhì)量的1wt％～10wt％，所述催化劑為四乙基乙二胺，催化劑的量為單體的量的1wt％～5wt％；

C、將凝膠置于干燥箱中，在50℃～200℃下進(jìn)行干燥，得到干凝膠,干凝膠置于微波爐中，低火、中火或高火處理10～60分鐘，再置于馬弗爐中，在富氧或空氣氣氛中于500℃～900℃燒結(jié)3～12小時(shí)，即可得到本發(fā)明所述鋰離子電池正極材料。

8.根據(jù)權(quán)利要求所述7所述的一種成本低比容量高的鋰離子電池，其特征在于：有機(jī)單體為丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、二甲基丙烯酰胺、丙烯酸中的一種，其中單體的加入量為L(zhǎng)i源、Mn源、Fe源和稀土離子摻雜源總質(zhì)量的2wt～20wt％；所述的分散劑為聚乙二醇、乙醇、水、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸銨、檸檬酸銨、聚乙烯醇中的一種或多種，分散劑加入量為L(zhǎng)i源、Mn源、Fe源和稀土離子摻雜源總質(zhì)量的1wt～20wt％。