[發(fā)明專利]一種鋰離子電池正極材料表面包覆固態(tài)電解質(zhì)的方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010040474.4 | 申請日： | 2020-01-15 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN113130859A | 公開（公告）日： | 2021-07-16 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 譚迎賓;李錚錚;徐麗敏;楊兵 | 申請（專利權(quán)）人： | 寶山鋼鐵股份有限公司 |
| 主分類號(hào)： | H01M4/36 | 分類號(hào)： | H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/485;H01M4/62;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 上海集信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31254 | 代理人： | 李玲 |
| 地址： | 201900 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 鋰離子電池 正極 材料 表面 固態(tài) 電解質(zhì) 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種鋰離子電池正極材料表面包覆固態(tài)電解質(zhì)的方法，采用無機(jī)酸與正極材料表面的堿發(fā)生中和反應(yīng)，制備表面包覆有高導(dǎo)鋰離子固態(tài)電解質(zhì)納米層的正極材料。本發(fā)明提供可行的合成鋰離子電池正極材料表面包覆固態(tài)電解質(zhì)的方法，合成工藝簡便，合成材料成本低廉。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及電池制造技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種鋰離子電池正極材料表面包覆固態(tài)電解質(zhì)的方法。
背景技術(shù)
隨著能源問題日益突出，尋找新型儲(chǔ)能裝置成為人們開發(fā)和利用能源的研究重點(diǎn)。鋰離子電池由于比能量高、循環(huán)壽命長、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)已在電子設(shè)備、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。正極材料作為鋰離子電池重要核心之一，直接影響到鋰離子電池能量密度和循環(huán)穩(wěn)定性。然而，正極材料表面殘堿量較高不僅導(dǎo)致正極低的容量，而且也直接導(dǎo)致循環(huán)性能降低。這類材料如鎳鈷錳酸鋰(NCM)正極材料(LiNixCoyMn1-x-yO2，0＜x，y＜1)，鎳鈷鋁酸鋰(NCA)正極材料(LiNixCoyAl1-x-yO2，0＜x，y＜1)，富鋰正極材料(xLi2MnO3·(1-x)LiMO2(0＜x＜1，M＝Ni，Co，Mn))和LiNi1.5Mn0.5O4等。同時(shí)這些特性直接影響到正極材料在未來固態(tài)電池中使用，為此需要對其表面進(jìn)行改性。表面包覆是一種解決電池不可逆容量損失和循環(huán)惡化等問題的有效方法。包覆層可以有效地減少副反應(yīng)，降低電極極化程度，抑制金屬離子溶解，維持材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，從而提高電極材料的電化學(xué)性能。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種鋰離子電池正極材料表面包覆固態(tài)電解質(zhì)的方法，提供可行的合成鋰離子電池正極材料表面包覆固態(tài)電解質(zhì)的方法，合成工藝簡便，合成材料成本低廉。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種鋰離子電池正極材料表面包覆固態(tài)電解質(zhì)的方法：
采用無機(jī)酸與正極材料表面的堿發(fā)生中和反應(yīng)，制備表面包覆有高導(dǎo)鋰離子固態(tài)電解質(zhì)納米層的正極材料。
所述無機(jī)酸為氫氟酸、硼酸、偏硼酸、鈦酸、磷酸、亞磷酸、偏磷酸、多聚磷酸、原磷酸、硅酸中的一種或幾種。
所述無機(jī)酸的濃度為0.001M～0.5M。
所述正極材料的PH值為堿性。
所述正極材料為鎳鈷錳酸鋰正極材料、鎳鈷鋁酸鋰正極材料、富鋰正極材料或LiNi1.5Mn0.5O4正極材料。
所述中和反應(yīng)的環(huán)境為冰水浴。
所述中和反應(yīng)的條件為攪拌。
所述攪拌的反應(yīng)時(shí)間為0.1小時(shí)～6小時(shí)。
所述高導(dǎo)鋰離子固態(tài)電解質(zhì)納米層的厚度為5nm～2000nm。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種鋰離子電池正極材料，所述正極材料的表面按照上述方法進(jìn)行固態(tài)電解質(zhì)的表面包覆處理。
本發(fā)明所提供的一種鋰離子電池正極材料表面包覆固態(tài)電解質(zhì)的方法，通過該方法能夠獲取表面包覆高的固態(tài)電解質(zhì)正極材料，還包括以下幾點(diǎn)有益效果：
1)本發(fā)明方法能夠精確地控制導(dǎo)鋰離子固態(tài)電解質(zhì)層的厚度，容易實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)；
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