[發(fā)明專利]一種電容量和循環(huán)性能好的鋰電池正極材料及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810430503.0
• 申請日: 2018-05-08
• 公開（公告）號: CN108767213A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐振華
• 申請（專利權(quán)）人: 唐振華
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 合肥市科融知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34126
• 代理人: 陳思聰

1.一種電容量和循環(huán)性能好的鋰電池正極材料，其特征在于，包括以下重量份的原料：碳酸鎂6-12份、氧化鋁8-13份、硫酸鎳5-8份、硫酸錳2.6-5份、動物骨4-8份、硫鐵礦7-10份、石墨烯4-6份和爬山虎3-6份。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容量和循環(huán)性能好的鋰電池正極材料，其特征在于，所述動物骨包括牛骨、羊骨、豬骨、雞骨、馬骨和魚骨中的至少一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電容量和循環(huán)性能好的鋰電池正極材料，其特征在于，所述石墨烯為加無水乙醇于球磨機(jī)中進(jìn)行機(jī)械化球磨24-30小時(shí)，獲得具360-650um晶粒尺寸的粉末。

4.一種如權(quán)利要求1-3任一所述的電容量和循環(huán)性能好的鋰電池正極材料的制備方法，其特征在于，具體步驟如下：

步驟一，將動物骨進(jìn)行初步破碎得到骨預(yù)料，將骨預(yù)料在80-95攝氏度和1.0-1.4bar下蒸煮2-4小時(shí)，然后放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5-8％的碳酸氫鈉溶液中浸泡3-4小時(shí)并且在600-720攝氏度下煅燒6-8小時(shí)，在進(jìn)行粉碎和過120-150目篩，得到骨料；

步驟二，將爬山虎粉碎并且加入發(fā)酵罐中，在40-50攝氏度下發(fā)酵30-45小時(shí)并且每隔3小時(shí)攪拌一次，得到爬山虎發(fā)酵液；

步驟三，將硫鐵礦、硫酸錳、碳酸鎂和硫酸鎳加入攪拌槽并且在110-135攝氏度下反應(yīng)2-4小時(shí)，得到第一混合物；

步驟四，將氧化鋁和石墨烯加入其總重量2-3倍的70-100攝氏度的去離子水中并且超聲處理，得到第二混合物；

步驟五，將骨料、第一混合物和第二混合物加入至摩爾濃度為0.3-0.4mol/L的氨水中并且以180-360rpm的轉(zhuǎn)速攪拌，邊攪拌邊滴加爬山虎發(fā)酵液并且在10-15分鐘內(nèi)滴加完畢，完全滴加完畢后繼續(xù)攪拌并且持續(xù)2-3小時(shí)，然后在60-80攝氏度的烘箱中干燥，得到半成品；

步驟六，將半成品在300-420攝氏度下煅燒10-12小時(shí)，然后將煅燒產(chǎn)物進(jìn)行粉碎分級至粒徑為60-80um，然后在800-940攝氏度下煅燒15-18小時(shí)，然后以5-8攝氏度/分鐘的冷卻至600-660攝氏度并且保持4-6小時(shí)，自然冷卻至室溫即可得到成品。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電容量和循環(huán)性能好的鋰電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟四中超聲處理的功率為450-540W，超聲頻率為40-50KHz。