本发明专利技术涉及一种高纯度硫/炭包覆的锰酸锂正极材料及其制备方法。本高纯度硫/炭包覆的锰酸锂正极材料按重量份计，由以下组分按照所示比例制备而成，硫/炭复合材料30、锰酸锂60、45％的硝酸铁锂溶液25、鳞片石墨3、粘结材料3。本发明专利技术克服了锂离子电池因为保护板自放电而造成失效的缺陷，从而改善整个电池组的自放电，实现延长锂电池存放时间的目的，保证用户使用完用电器而不充电的情况下可以储存较长的时间。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高纯度硫/炭包覆的猛酸锂正极材料及其制备方法。
技术介绍
锂离子电池自商业化以来，锂离子电池所用的正极材料大多为锰酸锂、锰酸锂或三元材料等，其组分主要是锰酸锂加导电剂再加粘结剂，所述锰酸锂为锰酸锂、锰酸锂或三元等；负极材料大多采用石墨为活性物质，再添加一些导电剂和粘结剂；其优点是容量较高，循环寿命长，但是锰资源匮乏、价格昂贵且具有毒性，因此寻求价格优廉、性能可靠、环境友好的正极材料成为锂离子电池的重要研究方向。以锰酸锂为代表的尖晶石型正极材料和三元材料层状氧化物在过去十年中得到广泛研究，但是由于其各自存在的缺陷制约了他们的发展前景。另外，正负极材料组成的体系有个共同的特点就是放电后期，尤其是在放电结束时，电压下降非常快，也就是在这个电压区间里面，锂离子电池的容量几乎没有了。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是如何克服现有技术的上述缺陷，提供一种高纯度硫/炭包覆的猛酸锂正极材料及其制备方法。为解决上述技术问题，本高纯度硫/炭包覆的锰酸锂正极材料按重量份计，由以下组分按照所示比例制备而成，硫/炭复合材料30、锰酸锂60、45 %的硝酸铁锂溶液25、鳞片石墨3、粘结材料3。本高纯度硫/炭包覆的锰酸锂正极材料制备方法包括以下步骤:(I)按照上述重量份比例，将碳材料与升华硫或硫磺粉放入二氧化锆或玛瑙球磨罐，在手套箱中将球磨罐注入高纯惰性气体后，置于行星球磨机上球磨5h，球磨转速为500r/min，单质硫和碳的质量比为1:2?3:2;即得硫/碳复合材料，将该硫/碳复合材料在烘箱中以10°C/min的加热速率升温至150°C，并在此温度下保温24h;(2)将硫/碳复合材料分散在体积比为3:1的水和丙酮的混合溶剂、水或氯仿中，超声或者搅拌，使其完全均匀地分散；(3)将锰酸锂、45 %的硝酸铁锂溶液、鳞片石墨、粘结材料的加入混合溶液中，再次超声或者搅拌，加入或不加掺杂酸，整个混合溶液体系呈酸性，其PH值介于2?4之间；(4)在冰水浴和惰性气氛保护下，加入过硫酸铵水溶液或FeCl3的氯仿溶液，恒温下搅拌反应24h，然后将反应产物离心分离，洗涤，放入60°C的真空干燥箱中烘干，研磨至粉末。本专利技术一种高纯度硫/炭包覆的锰酸锂正极材料制备方法方法简单，成本低廉，克服了锂离子电池因为保护板自放电而造成失效的缺陷，从而改善整个电池组的自放电，实现延长锂电池存放时间的目的，保证用户使用完用电器而不充电的情况下可以储存较长的时间。【具体实施方式】本高纯度硫/炭包覆的锰酸锂正极材料按重量份计，由以下组分按照所示比例制备而成，硫/炭复合材料30、锰酸锂60、45 %的硝酸铁锂溶液25、鳞片石墨3、粘结材料3。所述45%的硝酸铁锂溶液为60%的硝酸铁锂溶液。所述正极材料为锰酸锂。所述导电剂为鳞片石墨本高纯度硫/炭包覆的锰酸锂正极材料制备方法包括以下步骤:(1)按照上述重量份比例，将碳材料与升华硫或硫磺粉放入二氧化锆或玛瑙球磨罐，在手套箱中将球磨罐注入高纯惰性气体后，置于行星球磨机上球磨5h，球磨转速为500r/min，单质硫和碳的质量比为1:2?3:2;即得硫/碳复合材料，将该硫/碳复合材料在烘箱中以10°C/min的加热速率升温至150°C，并在此温度下保温24h;(2)将硫/碳复合材料分散在体积比为3:1的水和丙酮的混合溶剂、水或氯仿中，超声或者搅拌，使其完全均匀地分散；(3)将锰酸锂、45%的硝酸铁锂溶液、鳞片石墨、粘结材料的加入混合溶液中，再次超声或者搅拌，加入或不加掺杂酸，整个混合溶液体系呈酸性，其pH值介于2?4之间；(4)在冰水浴和惰性气氛保护下，加入过硫酸铵水溶液或FeCl3的氯仿溶液，恒温下搅拌反应24h，然后将反应产物离心分离，洗涤，放入60°C的真空干燥箱中烘干，研磨至粉末。本专利技术包括但不限于上述实施方式，任何符合本权利要求书描述的产品，均落入本专利技术的保护范围之内。【主权项】1.一种高纯度硫/炭包覆的锰酸锂正极材料，其特征是:按重量份计，该高纯度硫/炭包覆的锰酸锂正极材料由以下组分按照所示比例制备而成，硫/炭复合材料30、锰酸锂60、45 %的硝酸铁锂溶液25、鳞片石墨3、粘结材料3。2.一种高纯度硫/炭包覆的猛酸锂正极材料制备方法，其特征是:所述高纯度硫/炭包覆的锰酸锂正极材料为权利要求1所述的高纯度硫/炭包覆的锰酸锂正极材料，其制备方法包括以下步骤: (1)按照上述重量份比例，将碳材料与升华硫或硫磺粉放入二氧化锆或玛瑙球磨罐，在手套箱中将球磨罐注入高纯惰性气体后，置于行星球磨机上球磨25h，球磨转速为2500r/min，单质硫和碳的质量比为1:2?3: 2;即得硫/碳复合材料，将该硫/碳复合材料在烘箱中以10°C/min的加热速率升温至160°C，并在此温度下保温24h; (2)将硫/碳复合材料分散在体积比为3:1的水和丙酮的混合溶剂、水或氯仿中，超声或者搅拌，使其完全均匀地分散； (3)将锰酸锂、45%的硝酸铁锂溶液、鳞片石墨、粘结材料的加入混合溶液中，再次超声或者搅拌，加入或不加掺杂酸，整个混合溶液体系呈酸性，其pH值介于2?4之间； (4)在冰水浴和惰性气氛保护下，加入过硫酸铵水溶液或FeCl3的氯仿溶液，恒温下搅拌反应24h，然后将反应产物离心分离，洗涤，放入60°C的真空干燥箱中烘干，研磨至粉末。【专利摘要】本专利技术涉及。本高纯度硫/炭包覆的锰酸锂正极材料按重量份计，由以下组分按照所示比例制备而成，硫/炭复合材料30、锰酸锂60、45％的硝酸铁锂溶液25、鳞片石墨3、粘结材料3。本专利技术克服了锂离子电池因为保护板自放电而造成失效的缺陷，从而改善整个电池组的自放电，实现延长锂电池存放时间的目的，保证用户使用完用电器而不充电的情况下可以储存较长的时间。【IPC分类】H01M10/0525, H01M4/1391, H01M4/525, H01M4/36, H01M4/583, H01M4/131【公开号】CN105470458【申请号】CN201511028543【专利技术人】姜殿凯 【申请人】姜殿凯【公开日】2016年4月6日【申请日】2015年12月30日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高纯度硫/炭包覆的锰酸锂正极材料，其特征是：按重量份计，该高纯度硫/炭包覆的锰酸锂正极材料由以下组分按照所示比例制备而成，硫/炭复合材料30、锰酸锂60、45％的硝酸铁锂溶液25、鳞片石墨3、粘结材料3。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：姜殿凯，
申请(专利权)人：姜殿凯，
类型：发明
国别省市：山东;37
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