[發(fā)明專利]一種表面改性正極材料、電池及其制備方法和應(yīng)用有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202110317532.8 | 申請(qǐng)日： | 2021-03-23 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN112803011B | 公開（公告）日： | 2023-03-07 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 王中馳;耿振;劉利霞;蘇青;廖文俊 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 上海電氣集團(tuán)股份有限公司 |
| 主分類號(hào)： | H01M4/36 | 分類號(hào)： | H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 上海弼興律師事務(wù)所 31283 | 代理人： | 王衛(wèi)彬;鄒玲 |
| 地址： | 200336 *** | 國(guó)省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說(shuō)明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 表面 改性 正極 材料 電池 及其 制備 方法 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明公開了一種表面改性正極材料、電池及其制備方法和應(yīng)用。該表面改性正極材料的制備方法包括下述步驟：將正極材料與酸性溶液進(jìn)行酸化反應(yīng)，即可。本發(fā)明中的表面改性正極材料制得的鋰離子電池不僅容量高，還具有較好的倍率性能，且本發(fā)明中表面改性正極材料和鋰離子電池的制備方法簡(jiǎn)單，成本低，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種表面改性正極材料、電池及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)
鋰離子電池的應(yīng)用廣泛，不僅涉及常用的便攜式電子產(chǎn)品(例如手機(jī)、計(jì)算機(jī)、相機(jī)等)，還涉及汽車，以及太陽(yáng)能或者風(fēng)能等可再生能源環(huán)境中的儲(chǔ)能應(yīng)用。不同的應(yīng)用環(huán)境對(duì)鋰離子電池的要求也各有不同，例如，在便攜式電子產(chǎn)品和儲(chǔ)能應(yīng)用中，要求鋰離子電池具備穩(wěn)定的長(zhǎng)循環(huán)性能；而作為汽車的動(dòng)力電池應(yīng)用時(shí)，要求鋰離子電池不僅具備穩(wěn)定的長(zhǎng)循環(huán)性能，還要具有較高的容量和倍率性能。
對(duì)此，為了提高鋰離子電池的容量和倍率性能，現(xiàn)有技術(shù)中會(huì)對(duì)正極材料進(jìn)行包覆改性或摻雜改性，調(diào)控鋰離子的脫嵌量，從而提高鋰離子電池的容量；同時(shí)，通過加強(qiáng)正極材料與界面物質(zhì)的反應(yīng)活性，加快正極表面具有離子導(dǎo)電和電子絕緣作用的CEI膜的形成，提高鋰離子電池的倍率性能。但是，包覆改性或摻雜改性得到的正極材料的均勻性不佳，且包覆改性得到的正極材料與界面物質(zhì)的反應(yīng)活性較低，將其用于鋰離子電池中，無(wú)法有效提升容量，也不利于提升鋰離子電池的倍率性能。
中國(guó)專利文獻(xiàn)CN 104183821A中公開了一種鎳鈷錳酸鋰的表面改性技術(shù)，將鎳鈷錳酸鋰正極材料加入改性溶劑中攪拌濾，再對(duì)得到的濾餅進(jìn)行熱處理，制得表面改性后的鎳鈷錳酸鋰正極材料；將該表面改性后的鎳鈷錳酸鋰正極材料用于鋰離子電池中，具有較高的循環(huán)性能和高溫性能。但是，因其采用的改性溶劑(碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯或碳酸丙烯酯)不具備導(dǎo)電性，影響電子傳導(dǎo)；從反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的角度來(lái)說(shuō)，該表面改性后的鎳鈷錳酸鋰正極材料的反應(yīng)活性較低，用于鋰離子電池時(shí)無(wú)法有效提高鋰離子電池的容量和倍率性能。
因此，亟需提供一種可有效提高鋰離子電池的容量和倍率性能的表面改性正極材料。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的正極材料用于鋰離子電池中，存在容量低或倍率性能不佳的缺陷，提供一種表面改性正極材料、電池及其制備方法和應(yīng)用。采用本發(fā)明中的表面改性正極材料制得的鋰離子電池不僅容量高，還具有較好的倍率性能，且本發(fā)明中表面改性正極材料和鋰離子電池的制備方法簡(jiǎn)單，成本低，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：
本發(fā)明提供的技術(shù)方案之一為：一種表面改性正極材料的制備方法。該制備方法包括下述步驟：將正極材料與酸性溶液進(jìn)行酸化反應(yīng)，即可。
本發(fā)明中，所述正極材料可為本領(lǐng)域常規(guī)的含鋰正極材料；例如鋰氧化物、鋰錳化物、鋰硫化物、鋰鉻化物、鋰磷酸鹽和鋰碳化物中的一種或多種；優(yōu)選為鋰氧化物或鋰錳化物。
其中，所述鋰氧化物可為本領(lǐng)域常規(guī)，例如鎳鈷錳酸鋰。
所述鎳鈷錳酸鋰的化學(xué)式一般為L(zhǎng)iaNixCoyMnzO2；其中，x+y+z＝1，所述x可為0.3～0.9，所述y可為0～0.4，所述z可為0～0.4；所述a可為0.9～1.1。
所述a優(yōu)選為1。所述x優(yōu)選為0.33、0.5或0.8。所述y優(yōu)選為0.1、0.2或0.33。所述z優(yōu)選為0.1、0.3或0.33。
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于上海電氣集團(tuán)股份有限公司，未經(jīng)上海電氣集團(tuán)股份有限公司許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購(gòu)買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請(qǐng)聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/202110317532.8/2.html，轉(zhuǎn)載請(qǐng)聲明來(lái)源鉆瓜專利網(wǎng)。
