[發明專利]一種鋰電池正極材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201510344514.3
• 申請日: 2015-06-19
• 公開（公告）號: CN105154980B
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 陳義平;郭震強;黃夢夢;孫燕瓊
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: C30B29/54
• 分類號: C30B29/54;C30B7/10;H01M4/36
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學俊

1.一種鋰電池正極材料，其特征在于：所述的鋰電池正極材料其活性材料為八面體單晶化合物，其分子式為(NH₃CH₂CH₂NH₃)₂{Li₆[V₁₂B₁₈O₅₄(OH)₈]}，確定晶體結構實驗數據如下：

分子式：C4H28B18Li6N4O60V12；

分子量：1938.6；

晶系：正交；

晶胞參數：

a/? 18.886(2)，

b/? 18.886(2)，

c/? 18.886(2)，

α/° 90，

β/° 90，

γ/°90，

單位晶胞體積/?3 6736.8(14)

衍射實驗溫度/℃ 20(2)

空間群Pn-3

晶胞分子數Z 4

單胞中電子數目F(000)4139

衍射指標

-24 ≤ h ≤24

-24 ≤ k ≤ 19

-23 ≤ l≤ 24

總衍射點數目59066

獨立的衍射點數目2586

參與精修的衍射點數目(I > 2σ(I)) 2289

所有等效點平均偏差R_int 0.0595

可觀察衍射點殘差因子R1值 (I > 2σ(I)) 0.0842

可觀察衍射點加權殘差因子wR(F2) 值 (I > 2σ(I))0.3197

所在衍射點殘差因子R1值 0.0904

所在衍射點加權殘差因子wR(F2)值 0.3343

擬合優良值 1.013

殘余電子密度的圖峰和圖谷 e?-32.237和 -0.942。

2.根據權利要求1所述的鋰電池正極材料，其特征在于：所述的活性材料的制備方法為：

（1）取偏釩酸銨，硼酸，氯化鋰，乙酸鈷，草酸，置于內襯為聚四氟乙烯的高壓反應釜中，加入蒸餾水，混合均勻，磁力攪拌30min；

（2）然后用乙二胺調節pH值至8.00~8.50；

（3）最后將反應釜置于160 ℃下恒溫120小時后，使之自然冷卻至室溫，抽濾得到棕色的八面體單晶化合物。

3.根據權利要求2所述的鋰電池正極材料，其特征在于：步驟（1）中偏釩酸銨、硼酸、氯化鋰、乙酸鈷、草酸的質量比為：2:7:8:1:3。

4.根據權利要求1所述的鋰電池正極材料，其特征在于：由以下組分按照重量份制備而成，(en)₂{Li₆[V₁₂B₁₈O₅₄(OH)₆]}活性材料 80~85份，導電材料10~15份，粘接材料5~10份。

5.根據權利要求4所述的鋰電池正極材料，其特征在于：所述的活性材料在使用前進行預處理：將晶體材料研磨成粉末，并將粉末置于120℃的真空干燥箱中干燥24小時。

6.一種如權利要求1所述的鋰電池正極材料的應用，其特征在于：以鋰片為負極，以1mol/L的LiPF₆為電解液，組裝成扣式電池。