[發(fā)明專利]一種碳-金屬氧化物雙組分包覆修飾的高電壓正極材料及其包覆方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410210431.0
• 申請日: 2014-05-16
• 公開（公告）號: CN103996832A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發(fā)明（設計）人: 項宏發(fā);吳衛(wèi)衛(wèi);衛(wèi)友亮
• 申請（專利權）人: 合肥工業(yè)大學
• 主分類號: H01M4/38
• 分類號: H01M4/38
• 代理公司: 安徽匯樸律師事務所 34116
• 代理人: 胡敏

1.一種碳-金屬氧化物雙組分包覆修飾的高電壓正極材料，其特征在于，基體為：Li₃V₂(PO₄)₃、xLi₂MnO₃﹒(1-x)LiNi_aCo_bMn_cO₂(a+b+c＝1)、LiNi_0.5Mn_1.5O₄中的中任意一種或者包含任意幾種的復合物；所述基體表面包覆有均勻的相互滲透的包覆層，所述包覆層包括碳C、低價態(tài)過渡金屬氧化物MO。

2.根據(jù)權利要求1所述的碳-金屬氧化物雙組分包覆修飾的高電壓正極材料，其特征在于，所述包覆層是將碳源與高價態(tài)過渡金屬氧化物或能形成高價態(tài)過渡金屬氧化物的物質(zhì)在高溫下通過氧化還原反應形成的。

3.根據(jù)權利要求1所述的碳-金屬氧化物雙組分包覆修飾的高電壓正極材料，其特征在于，所述基體與所述包覆層的質(zhì)量比為1:0.01-0.10。

4.根據(jù)權利要求2所述的碳-金屬氧化物雙組分包覆修飾的高電壓正極材料，其特征在于，所述高價態(tài)過渡金屬氧化物或能形成高價態(tài)過渡金屬氧化物的物質(zhì)為V₂O₅、NH₄VO₃、Co₃O₄、MnO₂、Fe₂O₃、Fe(NO₃)₃、SnO₂中的任意一種或幾種。

5.根據(jù)權利要求2所述的碳-金屬氧化物雙組分包覆修飾的高電壓正極材料，其特征在于，所述碳源為已經(jīng)包覆在基體表面的無定形碳、炭黑材料、能熱解形成無定形碳的有機物中的任意一種。

6.根據(jù)權利要求5所述的碳-金屬氧化物雙組分包覆修飾的高電壓正極材料，其特征在于，所述炭黑材料為乙炔黑、SuperP、Kekjen黑中的任意一種。

7.根據(jù)權利要求5所述的碳-金屬氧化物雙組分包覆修飾的高電壓正極材料，其特征在于，所述能熱解形成無定形碳的有機物為蔗糖、葡萄糖、瀝青、聚乙烯醇，聚氯乙烯、酚醛樹脂中的任意一種。

8.一種根據(jù)權利要求1-7任一項所述的碳-金屬氧化物雙組分包覆修飾的高電壓正極材料的包覆方法，其特征在于，將高電壓正極材料與碳源進行球磨，混合均勻后，對其進行燒結(jié)，經(jīng)冷卻獲得碳包覆的鋰離子電池正極材料，將高價氧化物或能形成高價態(tài)金屬氧化物的物質(zhì)與碳包覆的高電壓正極材料進行2～10個小時充分球磨混合，將得到混合粉體放入反應爐中，以氮氣或者氬氣，或者氮氣、氬氣的混合氣，或者氮氣、氬氣、氫氣的混合氣作為惰性氣氛，將惰性氣氛通入反應爐中，在300℃-900℃條件下保溫0.5～10個小時。

9.一種根據(jù)權利要求1-7任一項所述的碳-金屬氧化物雙組分包覆修飾的高電壓正極材料的包覆方法，其特征在于，一種碳-金屬氧化物雙組分包覆修飾的高電壓正極材料的包覆方法，將高電壓正極材料、碳源、高價氧化物或能形成高價態(tài)金屬氧化物的物質(zhì)按一定比例進行球磨，球磨時間為2～10個小時，將得到的混合粉體放入反應爐中，以氮氣或者氬氣，或者氮氣、氬氣的混合氣，或者氮氣、氬氣、氫氣的混合氣作為惰性氣氛，將惰性氮氣通入反應爐中，在300℃-900℃條件下保溫0.5～10個小時。