[發(fā)明專利]一種提高鋰電池正極材料抗老化能力的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810334094.4
• 申請(qǐng)日: 2018-04-14
• 公開（公告）號(hào): CN108539168B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蓋利剛;馬曉娟;郭秀梅;孔燕燕;邵明川;班青
• 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;H01M4/62;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

本發(fā)明涉及鋰電池正極材料及其表面化學(xué)修飾，屬于鋰電池電極材料表面改性技術(shù)領(lǐng)域。提高鋰電池正極材料抗老化能力的方法包括下列步驟：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；b.將表面修飾劑，加入到步驟a所述的容器中，將容器密封；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)修飾的正極材料粉體；步驟c得到的表面化學(xué)修飾的正極材料粉體作為鋰電池正極材料。本發(fā)明能在常壓、室溫環(huán)境條件下，在正極材料顆粒表面原位形成聚合物修飾層，這有利于抑制環(huán)境空氣、電解液與活性物質(zhì)的直接接觸，提高正極材料的倍率性能和循環(huán)穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰離子電池（簡(jiǎn)稱鋰電池）正極材料及其表面化學(xué)修飾，屬于鋰電池電極材料表面改性技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

正極材料（又稱為陰極材料）是鋰電池的重要組成部分，它決定著鋰電池的能量密度、循環(huán)穩(wěn)定性、安全性和成本（Electrochimica Acta, 2016, 222, 685-692）。常見的鋰電池正極材料有：鈷酸鋰(LiCoO₂，簡(jiǎn)寫為L(zhǎng)CO)、錳酸鋰(LiMn₂O₄，簡(jiǎn)寫為L(zhǎng)MO)、磷酸鐵鋰(LiFePO₄，簡(jiǎn)寫為L(zhǎng)FP)和錳、鎳摻雜鈷酸鋰三元電極材料(LiNi_xMn_yCo_zO₂, x + y + z = 1)。上述正極材料在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中存在著兩種重要的問(wèn)題：一是正極材料電子電導(dǎo)率和離子電導(dǎo)率低的問(wèn)題；二是正極材料暴露于環(huán)境空氣中性能衰減的問(wèn)題，即老化問(wèn)題。

迄今為止，科研工作者發(fā)展了多種方法，較好地解決了正極材料電子電導(dǎo)率、離子電導(dǎo)率低的問(wèn)題。采取的方法有，減少顆粒尺寸、控制顆粒組成和形貌、摻雜金屬和/或非金屬元素以及將正極材料與碳、聚合物、有機(jī)化合物、無(wú)機(jī)化合物復(fù)合的方法（Naturematerials, 2008, 7, 741-747; Advanced Energy Materials, 2012, 2, 1028-1032;Nature materials, 2002, 1, 123-128; Nano letters, 2014, 14, 6828-6835;Chemistry of Materials, 2012, 24, 3212-3218; Nature, 2009, 458, 190-193;Journal of Power Sources, 2016, 318, 93-112; Chemistry of Materials, 2015,27, 4057-4065; Journal of the Electrochemical Society, 2012, 159, A305-A309;Angewandte Chemie, 2011, 50, 6884-6887; ACS applied materials interfaces,2015, 7, 18519-18529.）。