本发明专利技术公开了一种动力锂离子电池用高温型锰酸锂正极材料，该正极材料由式Li1+xMn2-y-zAyQzO4所示的芯材，和在芯材表面的包覆层构成，所述包覆层为四氧化三钴、三氧化二铝、氧化亚镍中的一种或多种。该正极材料具有优异的高温性能，以及在高温下，具有良好的放电比容量、容量保持率以及电化学循环性能。此外，本发明专利技术提供的正极材料的制备方法中所采用的生产工艺简单，易于实现，且成本低，可大规模的应用于工业生产中。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种动力锂离子电池用高温型锰酸锂正极材料，该正极材料由式Li1+xMn2-y-zAyQzO4所示的芯材，和在芯材表面的包覆层构成，所述包覆层为四氧化三钴、三氧化二铝、氧化亚镍中的一种或多种。该正极材料具有优异的高温性能，以及在高温下，具有良好的放电比容量、容量保持率以及电化学循环性能。此外，本专利技术提供的正极材料的制备方法中所采用的生产工艺简单，易于实现，且成本低，可大规模的应用于工业生产中。【专利说明】-种动力裡离子电池用高溫型猛酸裡正极材料及其制备方 法
本专利技术设及裡离子电池领域，特别设及一种动力裡离子电池用高温型铺酸裡正极 材料及其制备方法。
技术介绍
在环境问题和能源危机日益加剧的今天，W电动汽车为代表的新能源产业方兴未 艾。其中，裡离子电池由于具有工作电压高、能量密度大、重量轻、体积小、安全性好、循环寿 命好、绿色环保等优点，在电动汽车动力电池领域有着广泛的发展前景。 目前市场上大规模应用的裡离子电池正极材料主要有钻酸裡、尖晶石铺酸裡、= 元材料和磯酸铁裡等。与其他正极材料相比，铺酸裡由于成本低、合成工艺简单、安全性能 优异等特点，在动力裡离子电池市场拥有非常广泛的应用前景。但是由于其存在着常温特 别是在高温（55°c )下容量衰减快、高温储存性能差等缺点和不足，严重制约了其在动力裡 离子电池等高端领域的应用。因此需要重点提高铺酸裡的高温循环性能，W使其满足动力 裡离子电池的应用要求。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术人进行了锐意研究，结果发现；首先通过合成体相渗杂 有金属元素A的前躯体，然后将该前躯体与含有金属元素的氧化物、裡源混合均匀后，高温 赔烧制得体相与表相渗杂的巧材，所述巧材与含有金属元素的添加剂进行表面包覆，进行 热处理后，得到动力裡离子电池用高温型铺酸裡正极材料，从而完成本专利技术。 本专利技术的目的在于提供一种动力裡离子电池用高温型铺酸裡正极材料，该正极材 料包括W下部分： 巧材和 包覆层， [000引其中，所述巧材由式I所示： Li"xMrv口AyQz〇4 式 I 在所述式I中，金属元素A选自A1、Mg、Co中的一种或多种，金属元素Q选自A1、 Mg、Co、Nb、Cr中的一种或多种， 在所述式 I 中，0《X《0. 2,0<y《0. 18,0<z《0. 1，且 0<y+z《0. 2,1《y/ z《10， 所述包覆层在所述巧材表面，所述包覆层为四氧化=钻、=氧化二侣、氧化亚镶中 的一种或多种，包覆层中金属元素的摩尔量之和与巧材中的摩尔量之比为金属元素：氧= 0. 003 ?0. 15:1。 本专利技术的另一目的在于提供动力裡离子电池用高温型铺酸裡正极材料的制备方 法，该方法包括w下步骤： 步骤一、正极材料的前驱体的制备： 1)将铺的可溶性盐与含有元素A的可溶性盐配制成混合水溶液加入到反应器中， 混合水溶液的总摩尔浓度为1?3mol/l，铺的可溶性盐与含有金属元素A的可溶性盐的投 料比为使得铺的可溶性盐中的铺元素与含有金属元素A的可溶性盐中金属元素A的摩尔比 为 Mn ;A = (2-y-z) ;y，0<y《0. 18,0<z《0. 1，且，0<y+z《0. 2，1《y/z《10， 其中，铺的可溶性盐选自硫酸铺、硝酸铺中的一种或多种，含有金属元素A的可溶 性盐选自含有金属元素A的硫酸盐、硝酸盐、盐酸盐中的一种或多种，所述金属元素A为A1、 Mg 和 Co， [001引。在揽拌情况下，向步骤1)中所述的反应器中分别同时添加氨氧化钢水溶液和 氨水溶液，反应6?20小时，同时，控制体系的抑为8?10,体系的反应温度为40?60°C， 此时不断沉淀产出含有铺元素和金属A元素的氨氧化物的共沉淀物， 其中，氨氧化钢水溶液的浓度为1?5mol/l，氨水溶液的浓度为1?5mol/l， 3)将步骤2)中得到的共沉淀物在100?120°C下干燥，获得体相渗杂有金属元素 A的球形四氧化S铺，即正极材料的前驱体； 步骤二、由式I所示的巧材的制备： 1)将步骤一中所得前驱体、与裡源W及含有金属元素Q的氧化物混合，磨碎，混合 均匀，其投料比为使得前驱体中的A元素的摩尔量、裡源中Li元素摩尔量、含有金属元素 Q的氧化物中的Q元素的摩尔量之比为A ;Li ;Q = y ;(l+x) ;z，0《X《0. 2,0<y《0. 18， 0<z《0. 1，且，0<y+z《0. 2，1《y/z《10， 其中，裡源为碳酸裡、氨氧化裡和硝酸裡中的一种或多种，含有金属元素Q的氧化 物为含有A1、Mg、Co、佩、化的氧化物中的一种或多种， 2)将步骤1)中混合均匀的混合物在600?900°C下赔烧5?30小时，然后? 2°C /min的速度控制降温至500°C继续赔烧，赔烧完成后，冷却，粉碎，筛分，获得由式I所 示的巧材， 步骤S、正极材料的制备： 1)将由式I所示的巧材与含有金属元素的添加剂M混合，磨碎，混合均匀，投料比 为使得含有金属元素的添加剂M的摩尔量与巧材的摩尔量之比为0. 003?0. 15 ;1， 其中，含有金属元素的添加剂M为碳酸钻、氨氧化钻、侣粉、氧化亚镶中的一种或 者多种，所述添加剂的中位径小于3微米， [002引 2)将步骤1)中混合均匀的混合物在400?800°C的温度下热处理2?15h，冷却， 筛分后，获得正极材料，即动力裡离子电池用高温型铺酸裡正极材料。 本专利技术的再一目的在于提供的动力裡离子电池用高温型铺酸裡正极材料用于动 力裡离子电池正极材料的用途。 本专利技术提供的动力裡离子电池用高温型铺酸裡正极材料具有优异的耐高温性能， W及在高温下，具有良好的放电比容量、容量保持率W及电化学循环性能。 另外，本专利技术提供的正极材料的制备方法中所采用的生产工艺简单，易于实现，且 成本低，可大规模的应用于工业生产中。 【专利附图】【附图说明】 图la为实施例1中所得前驱体的XRD谱图； 图化为实施例1中所得巧材的X畑谱图； 图Ic为实施例1中所得最终产品的X畑谱图； 图2a为实施例1中所得前驱体的扫描电镜图； 图化为实施例1中所得巧材的扫描电镜图； 图2c为实施例1中所得最终产品的扫描电镜图； [003引图3a为实施例1中所得前驱体的粒径分布图； 图3b为实施例1中所得巧材的粒径分布图； 图3c为实施例1中所得最终产品的粒径分布图； 图4a为实施例1中所得前驱体的色散谱图； 图4b为实施例1中所得巧材的色散谱图； 图4c为实施例1中所得最终产品的色散谱图； 图5为实施例1中所得最终产品与对比例1中正极材料的首次充放电曲线对比 图； 图6为实施例1中所得最终产品与对比例1中正极材料的全电池循环性能对比 图。 【具体实施方式】 下面通过对本专利技术进行详细说明，本专利技术的特点和优点将随着该些说明而变得更 为清楚、明确。 根据本专利技术的一方面，提供了一种动力裡离子电池用高温型铺酸裡正极材料，该 正极材料包括W下部分： 巧材和 包覆层， 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种动力锂离子电池用高温型锰酸锂正极材料，该正极材料包括以下部分：芯材和包覆层，其中，所述芯材由式Ⅰ所示：Li1+xMn2‑y‑zAyQzO4式Ⅰ在所述式Ⅰ中，金属元素A选自Al、Mg、Co中的一种或多种，金属元素Q选自Al、Mg、Co、Nb、Cr中的一种或多种，在所述式Ⅰ中，0≤x≤0.2，0<y≤0.18，0<z≤0.1，且，0<y+z≤0.2，1≤y/z≤10，所述包覆层在所述芯材表面，所述包覆层为四氧化三钴、三氧化二铝、氧化亚镍中的一种或多种，包覆层中金属元素的摩尔量之和与芯材的摩尔量之比为金属元素：芯材＝0.003～0.15:1。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：郝振佳，江卫军，李化一，张溪，苏迎春，崔妍，文博，白珍辉，朱晓沛，庞自钊，高利亭，吴剑文，
申请(专利权)人：中信国安盟固利电源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。