[發明專利]一種三氧化二硼包覆三元正極材料的制備方法

有效

• 申請號: 201710978003.6
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107742711B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 謝元;李俊華;王佳;沈燕賓;路建萍
• 申請（專利權）人: 陜西省石油化工研究設計院
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/48;H01M10/0525
• 代理公司: 西安億諾專利代理有限公司 61220
• 代理人: 熊雁

本發明公開一種三氧化二硼包覆三元正極材料的制備方法，包括以下步驟：（1）將羥丙基胍膠在攪拌狀態下溶于水中，攪拌后停止，然后靜置，得到羥丙基胍膠溶液；（2）在攪拌條件下，向步驟（1）得到的羥丙基胍膠溶液中加入三元正極材料，然后繼續攪拌20?30min，然后加入硼砂，硼砂的質量為所述羥丙基胍膠溶液質量的0.1%?1%，再繼續攪拌3?5min，得到交聯的羥丙基胍膠溶液；（3）將交聯的羥丙基胍膠溶液烘干干燥，然后在400?600℃下煅燒5?15h。本發明提供的方法，可以將包覆層B₂O₃均勻的包覆在三元正極材料表面，能有效降低電解液對材料的腐蝕，提高電極材料的循環穩定性能。

技術領域

本發明屬于新能源材料技術領域，具體涉及一種三氧化二硼包覆三元正極材料的制備方法。

背景技術

鋰電池具有工作電壓高、比能量高、安全性好等優異的性能，廣泛應用作為電子產品的動力電源。電極材料作為電池的核心部件之一，對電池的綜合性能起著關鍵性作用。但是，三元電極材料仍然存在一定的問題，電解液對電極材料有一定的腐蝕作用，使材料的容量衰減，影響電極材料的循環穩定性。所以，對電極材料進行改性是提高材料性能的重要手段，常用的改性方法有表面包覆。

目前，對于三元鋰離子電池正極材料的表面包覆物質包括三氧化二硼B₂O₃、Al₂O₃、AlPO₄、AlF₃、LiAlO₂、TiO₂、ZrO₂、碳、石墨烯、V₂O₅、Y₂O₃等，采用的包覆方法常為沉淀法和球磨法。所謂沉淀法一般是將金屬離子通過沉淀反應沉積到材料表面，這種方法易出現包覆層厚度不均勻。球磨法則通過將包覆物與被包覆物按一定比例混合球磨，使被包覆物分布于材料表面，這種方法易導致包覆層分布不均勻，包覆層分布的不均勻，都會影響其性能。目前包覆B₂O₃一般都采用球磨法。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明提供一種三氧化二硼包覆三元正極材料的制備方法，能使得三元正極材料表面的包覆層厚度均勻，提高了電極材料的循環穩定性。

一種三氧化二硼包覆三元正極材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）按照羥丙基胍膠和水的質量比為1：（50-100），稱取羥丙基胍膠，在攪拌狀態下溶于水中，攪拌2-6min后停止，然后靜置2-4h，得到羥丙基胍膠溶液；

（2）在攪拌條件下，按照羥丙基瓜膠和三元正極材料的質量比為1：（0.01-1.5），向步驟（1）得到的羥丙基胍膠溶液中加入三元正極材料，然后繼續攪拌20-30min，然后加入硼砂，硼砂的質量為所述羥丙基胍膠溶液質量的0.1%-1%，再繼續攪拌3-5min，得到交聯的羥丙基胍膠溶液；

（3）將交聯的羥丙基胍膠溶液烘干干燥，然后在400-600℃下煅燒5-15h。

優選地，步驟（2）中所述的三元正極材料為現有技術中的三元正極材料。