[發明專利]一種鋰電池改性正極材料

有效

• 申請號: 201410130293.5
• 申請日: 2014-04-02
• 公開（公告）號: CN103972502A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 高博;王偉;趙夫濤;姜銀珠;李俊峰
• 申請（專利權）人: 蕪湖浙鑫新能源有限公司
• 主分類號: H01M4/58
• 分類號: H01M4/58;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：

本發明涉及鋰電池材料技術領域，具體涉及一種通過改性獲得的鋰電池正極材料。

背景技術：

目前鋰電池由于其顯著的優點，如能量密度高，工作溫度寬，壽命長等，被廣泛應用在一次和二次電池市場中。在鋰電池的開發和研究中，鋰電池的電極材料，特別是正極材料，成為最重要的組成部分之一，因為鋰電池的特性從本質上來說是由電池采用的電極材料所決定的。

現在市場上普遍使用的鋰電池正極材料的工作電壓平臺主要在3~4V,無法應用于為傳統的1.5V的操作設計的設備上。因此不斷研究開發工作電壓為1.5V的鋰電池正極材料，制造出工作電壓平臺為1.5V的鋰電池代替傳統電池成為需要。

發明內容：

為了彌補現有技術問題，本發明的目的是提供一種鋰電池改性正極材料，制成的電壓為1.5V的鋰電池正極材料，使鋰電池性能得到進一步提升。。

本發明的技術方案如下：

鋰電池改性正極材料，其特征在于：所述的鋰電池改性正極材料包括改性方法處理的FeS₂；所述的改性方法包括在惰性氣體中加熱，然后酸洗、過濾干燥，最后加入0.2wt%~0.5wt%的稀土金屬及粘結劑充分攪拌混合制備制備而成。

所述的鋰電池改性正極材料，其特征在于：所述的惰性氣體選自氮氣、氦氣、氬氣、氖、氪中的任意一種。

所述的鋰電池改性正極材料，其特征在于：所述的加熱溫度范圍是310℃~400℃。

所述的鋰電池改性正極材料，其特征在于：所述的加熱時間范圍是5h~24h。

所述的鋰電池改性正極材料，其特征在于：所述的酸洗溶液是濃度為0.5%~10%的硫酸或者鹽酸溶液。

所述的鋰電池改性正極材料，其特征在于：所述的粘結劑選自聚四氟乙烯，聚偏氟乙烯、者丁苯橡膠中的一種。

所述的鋰電池改性正極材料，其特征在于：所述的攪拌混合的時間為0.5h~1.5h。

本發明的優點是：

本發明工藝合理，制造方便，通過在鋰電池正極材料中應用通過改性的FeS₂，可以提高電池的電化學性能，滿足了工作電壓平臺為1.5V的鋰電池的市場需求。

具體實施方式：

為了使本發明所解決的技術問題，技術方案，有益效果更加清楚明白，以下結合具體實施方式和實施例，對本發明做進一步的詳細說明。應當理解的，此處所描述的具體實施方式及實施例僅用于解釋本發明，并不用于限制本發明。

實施例1

所述的FeS₂材料，是由天然黃鐵礦經選礦，純化，粉碎獲得FeS₂粉末材料。FeS₂₂粉末在氬氣環境中進行熱處理，處理溫度為310℃，處理時間為24h；處理后的FeS₂粉末用篩網過濾后經1%的硫酸溶液處理，處理后過濾干燥。改性處理后的FeS₂再通過加入0.2wt%的稀土金屬，加入粘結劑充分混合制備成鋰電池正極材料，混合攪拌時間為1h。所述的粘結劑選自聚四氟乙烯，聚偏氟乙烯或者丁苯橡膠；本實施例選用聚四氟乙烯。

測試表明，經此方法獲得的Li/FeS₂鋰電池，經30次充放電循環后，仍然有250mAg/h的容量，比未處理的電池高200mAg/h，有明顯的性能提升。

實施例2

所述的FeS₂材料，是由天然黃鐵礦經選礦，純化，粉碎獲得FeS₂粉末材料。FeS₂粉末在氮氣環境中進行熱處理，處理溫度為350℃，處理時間為10h；處理后的FeS₂粉末用篩網過濾后經0.5%的硫酸溶液處理，處理后過濾干燥。改性處理后的FeS₂再通過加入0.4wt%的稀土金屬，加入粘結劑充分混合制備成鋰電池正極材料，混合攪拌時間為1.2h。所述的粘結劑選自聚四氟乙烯，聚偏氟乙烯或者丁苯橡膠；本實施例選用聚四氟乙烯。

測試表明，經此方法獲得的Li/FeS₂鋰電池，經30次充放電循環后，仍然有280mAg/h的容量，比未處理的電池高230mAg/h，有明顯的性能提升。

實施例3