[發明專利]一種提高鋰離子電池電極材料電化學性能的方法

在審

• 申請號: 201710301517.8
• 申請日: 2017-05-02
• 公開（公告）號: CN107093726A
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 陳靜娟;何承東
• 申請（專利權）人: 安慶師范大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/58;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 合肥市浩智運專利代理事務所(普通合伙)34124
• 代理人: 王志興

技術領域

本發明涉及化學電源領域，尤其涉及一種提高鋰離子電池電極材料電化學性能的方法。

背景技術

隨著化石燃料的消耗，對能量儲存和轉化設備的研究越來越引起人們的重視。鋰離子電池由于能量密度高、循環壽命長、自放電速率低等優點而成為最引人注目的二次電池。然而，動力電池和長期儲能所需的大型設備要求鋰離子電池具備高倍率性能、長時間穩定性能和高溫性能等，這些都是鋰離子電池發展亟待解決的問題。固相燒結法制備電極材料便于規模化生產，但是材料顆粒容易團聚，導致材料電化學性能不理想。液相法制備電極材料能夠通過改變條件，制備顆粒均勻、比表面積大的材料，從而增大材料與電解液的接觸面積、降低電子電阻和離子電阻、提高材料的穩定性，從而顯著提高材料的電化學性能，并且該方法成本低廉，便于推廣應用。

納米材料因具有較大的表面能、較難穩定存在、易發生自發的團聚現象而失去其獨特的性能。在合成過程中，納米粒子的表面形貌和大小均受其所處環境的影響。表面活性劑具有獨特的雙親結構，其結構分為親水基和親油基兩部分，有良好的吸附性，易形成膠束。表面活性劑作為穩定劑穩定納米材料的機理主要是：靜電穩定機制和空間位阻機制。表面活性劑的這些特性為納米粒子的合成提供了另外一些合成路徑。一方面，利用表面活性劑的特性(如形成膠束、反膠束、微乳液等)為納米粒子的合成提供了模板法、微乳法、水熱法、溶膠-凝膠等方法，能較好地控制納米粒子的尺寸；另一方面，能較好地降低所合成納米粒子自發團聚現象，增加納米粒子的穩定性。同時，表面活性劑由于分子不對稱結構而產生的自組織行為和降低水溶液表面張力的能力，能夠降低體系的自由能。

因此，目前急需一種工藝簡單、操作簡便、重復性好，并且可顯著提高材料電化學性能的方法。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供了一種工藝簡單、操作簡便、重復性好，并且可顯著提高材料電化學性能的提高鋰離子電池電極材料電化學性能的方法。

本發明是通過以下技術方案實現的：一種提高鋰離子電池電極材料電化學性能的方法，包括如下步驟：

(1)將表面活性劑溶解于去離子水中；

(2)將制備電極材料的各種鹽及輔助原料，以固相或者水溶液的形式維持在一定條件下加入步驟(1)溶液中，形成溶液；

(3)將步驟(2)溶液經過相應的方法處理后干燥，得到前驅體；

(4)將步驟(3)處理后的前驅體經研磨后于低溫下預燒；

(5)將步驟(4)處理后的樣品研磨；

(6)將步驟(5)處理后的樣品在高溫下焙燒，最終獲取相應的電極材料；

(7)將步驟(6)最終獲取的電極材料將為正極或負極，用于組成鋰離子電池。

作為本發明的優選方式之一，所述步驟(1)中表面活性劑包括陰離子表面活性、陽離子表面活性劑和非離子表面活性劑中的一種或多種。