[發(fā)明專利]一種碳/導電聚合物包覆三元正極材料及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202111188569.1 | 申請日： | 2021-10-12 |
| 公開（公告）號： | CN114005970B | 公開（公告）日： | 2023-06-02 |
| 發(fā)明（設計）人： | 林浩;鄭剛;汪宇;段銳 | 申請（專利權）人： | 合肥國軒高科動力能源有限公司 |
| 主分類號： | H01M4/36 | 分類號： | H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙) 34119 | 代理人： | 干桂花 |
| 地址： | 230000 安*** | 國省代碼： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 導電 聚合物 三元 正極 材料 及其 制備 方法 | ||
1.一種碳/導電聚合物包覆三元正極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
S1、碳包覆：將三元正極材料放入等離子體反應爐中，抽真空，升溫，通入碳源和惰性氣體，進行等離子體處理，得到碳包覆的三元正極材料；所述碳源和惰性氣體的混合物中，碳源氣體的體積百分占比為2-13%；
S2、羥基化修飾：將碳包覆的三元正極材料放入由氨水、過氧化氫和水組成的混合溶液中，升溫并攪拌分散，停止攪拌繼續(xù)保溫反應，洗滌，過濾，干燥，得表面富羥基化的碳包覆的三元正極材料；所述混合溶液是由25wt%氨水、30wt%雙氧水和水按照1：1：5的體積比混合而成；所述碳包覆的三元正極材料和25wt%氨水的質(zhì)量比為3：7；
S3、將導電聚合物單體分散在極性溶劑中，得到聚合物改性液；將表面富羥基化的碳包覆的三元正極材料分散到聚合物改性液中，升溫并攪拌反應，過濾，洗滌，干燥，即得碳/導電聚合物雙包覆三元正極材料。
2.根據(jù)權利要求1所述的碳/導電聚合物包覆三元正極材料的制備方法，其特征在于，S1中，三元正極材料為滿足以下化學式中的一種：LiNi0.9Co0.05Mn0.05O2、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2、LiNi0.7Co0.1Mn0.2O2、LiNi0.78Co0.02Mn0.2O2、LiNi0.85Co0.05Mn0.1O2、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的碳/導電聚合物包覆三元正極材料的制備方法，其特征在于，S1中，抽真空后升溫至300-700℃；等離子體處理時間為1-2.5h。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的碳/導電聚合物包覆三元正極材料的制備方法，其特征在于，S1中，碳源為氣體碳源或液體碳源；當為氣體碳源時，碳源選自甲烷、乙烷、丙烷、乙烯、丙烯、乙炔中的一種或一種以上的組合，其注入速度為100?-300?mL/min；當為液體碳源時，選自葡萄糖、蔗糖、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂中的一種或一種以上的組合，其注入速度為40?-150mL/h。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的碳/導電聚合物包覆三元正極材料的制備方法，其特征在于，S2中，升溫加熱煮沸并攪拌分散1-1.5h，停止攪拌繼續(xù)保溫反應5-15h。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的碳/導電聚合物包覆三元正極材料的制備方法，其特征在于，S3中，導電聚合物單體為苯胺、噻吩、吡咯中的一種或一種以上的混合；極性溶劑為水、甲醇、乙醇、甲酰胺、丙酮中的一種或一種以上的混合；聚合物改性液中，導電聚合物單體的體積百分含量為4-9vt%。
7.根據(jù)權利要求1或2所述的碳/導電聚合物包覆三元正極材料的制備方法，其特征在于，S3中，升溫至80-120℃并攪拌反應2.5-6h。
8.一種利用權利要求1-7任一項所述的方法制備的碳/導電聚合物包覆三元正極材料。
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