[發(fā)明專利]一種表面化學(xué)修飾的鋰電池正極材料及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810334090.6
• 申請(qǐng)日: 2018-04-14
• 公開（公告）號(hào): CN108565425B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 班青;蓋利剛;馬曉娟;郭秀梅;邵明川
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 齊魯工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M4/36
• 分類號(hào): H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/58;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 濟(jì)南竹森知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 37270
• 代理人: 孫憲維

1.一種表面化學(xué)修飾的鋰電池正極材料，其特征在于：正極材料粉體顆粒的表面覆蓋一層表面修飾層；表面修飾層的質(zhì)量占正極材料粉體質(zhì)量的0.05-3％；

所述的正極材料粉體，為LiCoO₂、LiCoO₂/C、LiMn₂O₄、LiMn₂O₄/C、LiNi_xMn_yCo_zO₂(x+y+z＝1)或LiNi_xMn_yCo_zO₂/C(x+y+z＝1)，其中，碳包覆正極材料中碳的質(zhì)量百分含量少于5％；

表面修飾層為導(dǎo)電聚合物低聚體；

所述導(dǎo)電聚合物低聚體，為含有8-14個(gè)單體的低聚體，重均分子量分布范圍為522-1276；分子量分布系數(shù)為1.1-1.3；

所述單體為苯胺、噻吩、2-甲基苯胺、3-甲基苯胺、2-乙基苯胺、3-乙基苯胺、2-乙烯基苯胺、3-乙烯基苯胺、3,4-乙烯二氧噻吩、3-甲基噻吩、3-乙基噻吩、3-乙烯基噻吩；

所述的表面化學(xué)修飾的鋰電池正極材料，采用下列方法制備：

a.在室溫環(huán)境空氣條件下，將正極材料粉體轉(zhuǎn)移到容器中；所述的正極材料粉體，為LiCoO₂、LiCoO₂/C、LiMn₂O₄、LiMn₂O₄/C、LiNi_xMn_yCo_zO₂(x+y+z＝1)或LiNi_xMn_yCo_zO₂/C(x+y+z＝1)，其中，碳包覆正極材料中碳的質(zhì)量百分含量少于5％；

b.將表面修飾劑，加入到步驟a所述的容器中，將容器密封；所述的表面修飾劑，是指表面修飾劑與正極材料粉體的體積質(zhì)量比為0.5-30mL kg^-1；

所述的表面修飾劑，為苯胺、噻吩、2-甲基苯胺、3-甲基苯胺、2-乙基苯胺、3-乙基苯胺、2-乙烯基苯胺、3-乙烯基苯胺、3,4-乙烯二氧噻吩、3-甲基噻吩、3-乙基噻吩、3-乙烯基噻吩；

c.將表面修飾劑與正極材料粉體在步驟b所述的容器中混勻，熟化，得表面化學(xué)修飾的鋰電池正極材料，所述的熟化，熟化時(shí)間為7-30天，熟化期間內(nèi)每天攪拌物料2-4次，每次攪拌時(shí)間為1-30min。

2.如權(quán)利要求1所述的表面化學(xué)修飾的鋰電池正極材料，其特征在于，所述導(dǎo)電聚合物低聚體，單體為苯胺，N 1s高分辨XPS譜圖顯示位于399.2、400.0、401.0eV的峰；或者

所述導(dǎo)電聚合物低聚體，單體為噻吩，S 2p高分辨XPS譜圖顯示位于163.8和164.8eV的峰。

3.如權(quán)利要求1所述的表面化學(xué)修飾的鋰電池正極材料，其特征在于，

所述表面化學(xué)修飾的鋰電池正極材料，在1C下循環(huán)100圈的放電比容量達(dá)到70-140mAh g^-1，容量保持率為85-92％。