[發(fā)明專利]一種鋰離子電池多元富鋰正極材料及其制備方法與應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610018451.7
• 申請日: 2016-01-11
• 公開（公告）號: CN105514415B
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬少蒙;侯賢華
• 申請（專利權(quán)）人: 華南師范大學(xué)
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司44245
• 代理人: 裘暉

1.一種鋰離子電池多元富鋰正極材料的制備方法，其特征在于包含如下步驟：

(1)將分散劑聚乙烯吡咯烷酮、硅烷偶聯(lián)劑和溶劑混合均勻，得到混合體系；

(2)在攪拌條件下，在步驟(1)制得的混合體系中同時(shí)滴加混合單體、金屬鹽溶液和碳酸鈉溶液；滴加后繼續(xù)攪拌2～5h；

(3)在步驟(2)中的反應(yīng)體系中加入引發(fā)劑過氧化苯甲酰，在N₂保護(hù)下，50～100℃聚合反應(yīng)5～24h，分離產(chǎn)物、洗滌、干燥，得到前驅(qū)體；

(4)將步驟(3)制得的前驅(qū)體與鋰鹽煅燒，得到鋰離子電池多元富鋰正極材料；

步驟(2)中所述的混合單體為偶氮二異丁腈、丙烯腈和苯乙烯的混合物；

步驟(2)中所述的金屬鹽中的金屬元素為過渡金屬元素。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池多元富鋰正極材料的制備方法，其特征在于：

步驟(4)中所述的前驅(qū)體中總金屬元素和鋰鹽中的鋰元素的摩爾比為0.9～1.1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池多元富鋰正極材料的制備方法，其特征在于：

步驟(4)中所述的煅燒的條件為：450～600℃煅燒4～6h；然后700～950℃煅燒5～24h。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池多元富鋰正極材料的制備方法，其特征在于：

步驟(4)中所述的鋰離子電池多元富鋰正極材料中碳元素的含量為3～5wt％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池多元富鋰正極材料的制備方法，其特征在于：

步驟(1)中所述的硅烷偶聯(lián)劑和聚乙烯吡咯烷酮的質(zhì)量比為(1:5)～(1:15)；

步驟(1)中所述的硅烷偶聯(lián)劑為硅烷偶聯(lián)劑KH570。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池多元富鋰正極材料的制備方法，其特征在于：

所述的偶氮二異丁腈、丙烯腈和苯乙烯的質(zhì)量比為1：(100～200)：(20～500)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池多元富鋰正極材料的制備方法，其特征在于：

步驟(2)中所述的混合單體和聚乙烯吡咯烷酮的質(zhì)量比為(10:1)～(3:2)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池多元富鋰正極材料的制備方法，其特征在于：步驟(2)中所述的金屬鹽中的金屬為錳元素、鎳元素和鈷元素。

9.一種鋰離子電池多元富鋰正極材料，其特征在于：通過權(quán)利要求1～8任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到。

10.權(quán)利要求9所述的鋰離子電池多元富鋰正極材料在鋰離子電池領(lǐng)域中的應(yīng)用。