[發明專利]改性的鋰離子電池正極材料及其制備方法在審
| 申請號： | 201910198983.7 | 申請日： | 2019-03-15 |
| 公開（公告）號： | CN111697208A | 公開（公告）日： | 2020-09-22 |
| 發明（設計）人： | 陳永勝;孫振賀;徐靈群;張洪濤 | 申請（專利權）人： | 南開大學 |
| 主分類號： | H01M4/36 | 分類號： | H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/485;H01M4/58;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 北京英賽嘉華知識產權代理有限責任公司 11204 | 代理人： | 王達佐;洪欣 |
| 地址： | 300071*** | 國省代碼： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 改性 鋰離子電池 正極 材料 及其 制備 方法 | ||
1.改性的鋰離子電池正極材料，通過硫蒸氣處理鋰離子電池正極材料得到所述改性的鋰離子電池正極材料。
2.如權利要求1所述的改性的鋰離子電池正極材料，其中所述改性的鋰離子電池正極材料的部分氧原子被硫原子取代。
3.鋰離子電池正極材料的改性方法，其包括：使鋰離子電池正極材料經過硫蒸氣處理。
4.如權利要求1或2所述的改性的鋰離子電池正極材料或者如權利要求3所述的方法，其中所述硫蒸氣處理在真空下進行；
任選地，所述硫蒸氣為通過加熱使含硫材料變為氣態；
任選地，所述含硫材料選自硫單質、含多硫鍵的有機或無機材料、以及它們的任意組合；
任選地，所述含硫材料為硫鏈；
任選地，所述含硫材料選自：二聚硫(S2)，三聚硫(S3)，四聚硫(S4)，五聚硫(S5)，環六硫(S6)，環七硫(S7)，環八硫(S8)，環九硫(S9)，環十硫(S10)，環十一硫(S11)，環十二硫(S12)，環十八硫(S18)，環二十硫(S20)、CH3-S-S-S-CH3，硫代硫酸鈉以及它們的任意組合；
任選地，所述含硫材料為環八硫(S8)；
任選地，所述硫蒸氣的濃度為1mmol/L-100mmol/L、1mmol/L-50mmol/L或10mmol/L-40mmol/L。
5.如權利要求4所述的方法，所述方法包括：
將鋰離子電池正極材料和含硫材料置于真空密閉反應容器中；
將所述反應容器加熱至反應溫度，得到硫改性后的鋰離子電池正極材料；
任選地，所述反應溫度為150℃-500℃、150℃-300℃或200℃-280℃；
任選地，加熱的升溫速率為1℃/min-20℃/min或2℃/min-10℃/min；
任選地，在所述反應溫度下的反應時間為1h-48h、1h-24h或5h-12h。
6.如權利要求1或2所述的改性的鋰離子電池正極材料或者如權利要求3至5中任一項所述的方法，其中所述鋰離子電池正極材料選自鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、鈦酸鋰、磷酸鐵鋰、三元材料和其組合。
7.如權利要求6所述的改性的鋰離子電池正極材料或者如權利要求6所述的方法，其中所述三元材料選自高鎳正極材料和富鋰錳正極材料；其中，
任選地，所述高鎳正極材料的組成為LiNi1-x-yCoxMyOz，其中M選自Mn、Al和其組合，并且其中0≤x≤0.4，0≤y≤0.4，0≤z≤2；
任選地，所述富鋰錳正極材料的組成為xLi2MnO3·(1-x)LiMO2，中M選自Ni、Co、Mn和其組合，x為分子式中的摩爾分數，0.1≤x≤0.9。
8.如權利要求7所述的改性的鋰離子電池正極材料或者如權利要求7所述的方法，其中所述高鎳正極材料的晶相結構為：六方晶系層狀結構，R-3m空間群。
9.根據權利要求3至8中任一項所述的方法得到的改性的鋰離子電池正極材料。
10.鋰離子電池，其包括權利要求1-2、4、6-8中任一項所述的改性的鋰離子電池正極材料或根據權利要求3至8中任一項所述的方法得到的改性的鋰離子電池正極材料。
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