[發明專利]一種鋰電池正極材料鋰化三氧化鉬的制備方法

在審

• 申請號: 201810040504.4
• 申請日: 2018-01-16
• 公開（公告）號: CN108390055A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 向勇;史家遠;張曉晴;張曉琨;宋世湃
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01M4/48
• 分類號: H01M4/48;H01M4/1391
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 閆樹平

本發明涉及鋰離子電池電極材料的制備技術領域，具體涉及一種鋰電池正極材料鋰化三氧化鉬的制備方法。本發明在制備三氧化鉬的過程中加入鋰源，即三氧化鉬材料合成的同時實現三氧化鉬的鋰化，這樣就可以在保證三氧化鉬材料結構完整性的基礎上進行鋰化，為高性能商業化鋰離子電池正極材料的制備提供了一個新的途徑。本發明制備工藝簡單、價格低廉，制備出的材料具有充放電效率高、充放電反應可逆性好、結構穩定、循環性能優異的同時又能夠更好地保持材料的結構完整性。

技術領域

本發明涉及鋰離子電池電極材料的制備技術領域，具體涉及一種鋰電池正極材料鋰化三氧化鉬的制備方法。

背景技術

鉬元素(Mo)在鋰離子電池電極材料性能的優化提升過程中時常扮演著重要的角色，并且主要應用于鋰電池正極材料的摻雜改性性能提升方面。例如，中國專利201510296428X將微量Mo摻雜的層狀富鋰三元正極材料的制備方法，制備得到的三元正極材料分子式為Li_1.2(Mn_0.54Ni_0.13Co_0.13)_1-xMo_xO₂(0＜x＜1)，采用的制備方法為有機共沉淀法，將有機沉淀劑恒溫水浴攪拌溶于有機溶劑中；然后將可溶性的鈷鹽、鎳鹽、錳鹽、鉬鹽和鋰鹽溶解于去離子水中；將以上兩種溶液混合反應，烘干后所得固體粉末在高溫管式爐系統中階段升溫并煅燒，即得到微量Mo摻雜的層狀富鋰三元正極材料，并可以保證Mo摻雜的層狀富鋰三元正極材料具有較好的結構和結晶度以及電化學性能。

鉬元素也可以通過與其他元素共同摻雜于正極材料中，來改善電極材料的性能。例如，中國專利201710027715X公開了一種將釩、鉬摻雜鋰離子電池正極材料的制備方法，以解決現有鋰離子電池循環穩定性差的問題。通過將鋰源、錳源、鈷源、鎳源、釩源、鉬源和絡合劑混合后溶于去離子水；調節pH值后干燥；先預燒，再煅燒，冷卻至室溫，最終得到釩、鉬摻雜鋰離子電池正極材料。所得的Li_1.2Mn_0.54-x-yCo_0.13Ni_0.13V_xMo_yO₂結晶顆粒均勻；充放電測試表明，該正極材料具有更高的容量保持率，1C放電時，首次放電容量為142mAh·g^-1，100次循環后容量保持率為96.5％，200次循環后容量保持率為90.4％；且這種正極具有很好的倍率放電性能，5C放電時，首次放電比容量為110mAh·g^-1，100次循環后容量保持率為98.2％，200次循環后容量保持率為96.4％；循環伏安測試表明，Li_1.2Mn_0.54-x-yCo_0.13Ni_0.13V_xMo_yO₂正極材料具有很好的可逆性。