[發明專利]一種熱穩定性和循環性能高的鋰電池新材料的制作方法

在審

• 申請號: 201910274710.6
• 申請日: 2019-04-08
• 公開（公告）號: CN111799447A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發明（設計）人: 陳軍;訚碩;鄧偉明
• 申請（專利權）人: 貴州中偉資源循環產業發展有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種熱穩定性和循環性能高的鋰電池新材料，所述鋰離子電池復合正極材料以Ni_0.5Co_0.2Mn_0.3(OH)₂、5MgO·4CO₂·4H₂O、Al(NO₃)₃·9H₂O、Li₂CO₃、鋰片、鋁箔、銅箔為基體，晶體結構為六方晶系，基體表面包覆有占基體質量比5～25％的梯度功能材料層，所述梯度功能材料的組分為氧化物無機物和表面活性劑、粘結劑類有機物。本發明具有熱穩定性和循環性能高的優點，該鋰電池新材料還具有高孔隙率、高熱阻、高熔點、高強度、對電解液具有良好浸潤性，抗氧化性強，性質穩定，充放電過程對鋰電池的傷害較小，進而延長了電池的使用壽命，同時保證了使用電池時的安全性。

技術領域

本發明涉及電池技術領域，具體為一種熱穩定性和循環性能高的鋰電池新材料的制作方法。

背景技術

LiNi1-x-yCoxMnyO₂三元正極材料集成了鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰等材料的優點，合成難度低、能量密度高、循環穩定性好、成本較低、安全性好，已成功地廣泛應用在數碼產品中，下一步希望將其應用于動力電池領域，然氣、煤炭等傳統能源在廣泛的使用過程中會產生大量的污染氣體和煙塵，造成“溫室效應”和霧霾氣候，嚴重地損害我們的身體，要想治理這類污染，我們可以將其集中起來燃燒，通過一整套完善的清潔體系降低污染，同時把燃燒時所釋放出的能量以電力的形式輸送至各個行業。在輸送過程中，需要用到清潔的儲能載體，鋰離子電池就是一個很好的選擇。鋰離子二次電池作為清潔高效的新能源載體，已廣泛應用于便攜式工具、數碼產品、航空航天等領域，在電動汽車等領域也具有非常廣闊的前景。鋰離子電池具有比容量大、能量密度高、電池電壓高、自放電率低、工作溫度范圍寬、安全性能好、循環壽命長、清潔無污染等特點，因此得到了廣泛應用，并開始運用于動力輸出方面，如各大汽車廠商競相推出的新能源汽車。現在儲能電池已經更加深入地運用于在各個行業中，與我們的日常生活密切相關。無論是便攜移動設備，還是動力輸出裝置，都希望能夠獲得更高能量密度的電池來提供所需能量。因為當提高能量密度后，既能減少電池在便攜設備中所占用的體積、合理利用有限的空間，促進便攜設備的小型化、輕量化發展；又能在動力輸出單元的固定體積空間內提供更多的能量，延長有效工作時間，提升能量輸出效率。

現有的鋰電池新材料熱穩定性和循環性能較差，在長時間使用后，電池的壽命和性能均下降的十分迅速，尤其是在快速重放的過程中，對電池的損傷是非常大。

發明內容

本發明的目的在于提供一種熱穩定性和循環性能高的鋰電池新材料的制作方法，具有熱穩定性和循環性能高的優點，解決了現有的鋰電池新材料熱穩定性和循環性能較差的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種熱穩定性和循環性能高的鋰電池新材料，所述鋰離子電池復合正極材料以Ni_0.5Co_0.2Mn_0.3(OH)₂、5MgO·4CO₂·4H₂O、Al(NO₃)₃·9H₂O、Li₂CO₃、鋰片、鋁箔、銅箔為基體，晶體結構為六方晶系，基體表面包覆有占基體質量比5～25％的梯度功能材料層，所述梯度功能材料的組分為氧化物無機物和表面活性劑、粘結劑類有機物。

優選的，所述鋰片的厚度為0.4mm，所述鋁箔的厚度16μm，所述銅箔的厚度10μm，所述隔膜的厚度16μm。

優選的，所述隔膜的材料為多孔聚乙烯薄膜。

優選的，所述鋰離子電池復合正極材料具有長短軸為20～60μm的橢圓形，其粒度為20～55μm，比表面積為1～15m²/g。