球形硅酸锰锂复合材料的自组装制备方法以及正极组合物技术

本发明专利技术提供一种球形硅酸锰锂复合正极材料的自组装制备方法，将碳纳米管与硅酸锰锂材料复合，利用碳纳米管的超高电导率改善硅酸锰锂的导电性能。该方法使用碳纳米管为晶核，原位制备由纳米硅酸锰锂颗粒自组装形成的球形硅酸锰锂颗粒，碳纳米管穿插于球形二次颗粒之间。本发明专利技术还提供包含由上述制备方法制得的自组装球形硅酸锰锂与碳纳米管复合正极材料的正极组合物，以及包含上述正极组合物的锂离子二次电池。

Self assembly method for preparing spherical manganese silicate lithium composite material and positive electrode composition

The present invention provides a self assembling preparation method of spherical lithium manganese silicate composite cathode materials, the composite carbon nanotubes and lithium manganese silicate material, using carbon nanotubes to ultra high conductivity improve conductivity of lithium manganese silicate. The method uses carbon nanotubes as the nucleus, and in situ the spherical manganese manganese silicate particles formed by the self assembling of the nano manganese silicate lithium particles, and the carbon nanotubes are inserted between the two spherical particles. The invention also provides a positive electrode composition comprising a self assembled spherical manganese silicate lithium and a carbon nanotube composite cathode material prepared by the above preparation method, and a lithium ion two secondary battery comprising the positive electrode composition.

【技术实现步骤摘要】
球形硅酸锰锂复合材料的自组装制备方法以及正极组合物
本专利技术涉及锂离子电池领域，尤其涉及一种球形硅酸锰锂复合材料的自组装制备方法以及包含由该方法制备的球形硅酸锰锂复合材料的正极组合物。
技术介绍
随着锂离子二次电池在小型电子装置、电动车辆和电力存储器中广泛使用，高比能量、耐久、高倍率(快速充放电能力)、廉价、安全已成为锂离子电池发展所追求的目标。而正极材料作为锂离子电池的重要组成部分，其电化学性能对于锂离子电池的整体性能影响重大。因此，寻求高性能锂离子电池正极材料成为当前锂离子电池研究的关键。锂离子电池常用正极材料主要有过渡金属氧化物材料、尖晶石锰酸锂材料、聚阴离子正极材料等。其中聚阴离子正极材料由于其较好的安全性能和三维锂离子扩散通道而得到人们的重视。目前商品化的聚阴离子正极材料主要是硅酸锰锂，由于其高理论容量(330mAh/g)、低成本(地壳中含有丰富的硅元素)和高安全性能(Si-O键比P-O键具有更强的共价键)等优点，受到了广泛关注。但因为该材料在电池充放电循环过程中体积膨胀比较剧烈，导致目前硅酸锰锂在实用化过程中存在电极材料脱落、循环容量降低、电导率低等较为严重的问题，限制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种球形硅酸锰锂复合正极材料的自组装制备方法，其特征在于：包括如下步骤：将碳纳米管超声分散于去离子水或无水乙醇中，得到含碳纳米管的液体，其中超声分散时间为0.5～12.0小时；称取硫酸锰加入上述液体中，形成硫酸锰/碳纳米管液体；配置过硫酸铵水溶液；在70～90℃恒温搅拌条件下，将所述过硫酸铵水溶液滴加到所述硫酸锰/碳纳米管液体中，其中所述过硫酸铵水溶液与所述硫酸锰/碳纳米管液体的体积比为0.75～1.5:1；反应结束后，收集沉淀物，并于60～300℃干燥，得到前驱体；将所述前驱体与含锂化合物、含硅化合物混合均匀后置于气氛炉内，在550～900℃烧结2～12小时，得到硅酸锰锂复合材料；在该制备过...

【技术特征摘要】
1.一种球形硅酸锰锂复合正极材料的自组装制备方法，其特征在于：包括如下步骤：将碳纳米管超声分散于去离子水或无水乙醇中，得到含碳纳米管的液体，其中超声分散时间为0.5～12.0小时；称取硫酸锰加入上述液体中，形成硫酸锰/碳纳米管液体；配置过硫酸铵水溶液；在70～90℃恒温搅拌条件下，将所述过硫酸铵水溶液滴加到所述硫酸锰/碳纳米管液体中，其中所述过硫酸铵水溶液与所述硫酸锰/碳纳米管液体的体积比为0.75～1.5:1；反应结束后，收集沉淀物，并于60～300℃干燥，得到前驱体；将所述前驱体与含锂化合物、含硅化合物混合均匀后置于气氛炉内，在550～900℃烧结2～12小时，得到硅酸锰锂复合材料；在该制备过程中，碳纳米管的加入量为反应的过硫酸铵和硫酸锰总质量的0.5％～15％。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：超声分散时间为0.5～4.0小时。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：超声分散时间为1～2小时。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：控制硫酸锰的浓度为0.1～0.3mol/L。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：控制硫酸锰的浓度为0.15mol/L。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：控制该过硫酸铵水溶液的浓度为0.1～0.4mol/L。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：控制该过硫酸铵水溶液的浓度为0.2mol/L。8.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛文峰，艾果，黄向东，朱敏，裴锋，胡倩倩，董海勇，刘凡，洪晔，梅骜，
申请(专利权)人：广州汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44