一种超低温锂离子电池复合正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种超低温锂离子电池复合正极材料及其制备方法，属于超低温锂离子电池技术领域。该复合正极材料的分子式为P@LiNixCoyMnzO2，其中，P为聚吡咯、聚苯胺、重氮盐、聚乙撑二氧噻/聚乙二醇中的一种或者几种；0.5≤x≤1,0≤y≤0.3,0≤z≤0.3，x+y+z＝1。本发明专利技术还提供一种超低温锂离子电池复合正极材料的制备方法。本发明专利技术由该正极材料组装成的电池在‑20℃时的放电容量为常温25℃时放电容量的80％以上，并具有优异的循环性能。

Ultra low temperature lithium ion battery composite cathode material and preparation method thereof

The invention provides a composite cathode material for ultralow temperature lithium ion battery and a preparation method thereof, belonging to the ultra low temperature lithium ion battery technology field. The molecular formula of composite cathode materials for P@LiNixCoyMnzO2, including P, polypyrrole, polyaniline, diazonium salt, poly ethylene glycol / hydrochlorothiazide two oxygen in one or several; 0.5 = x = 1,0 = y = 0.3,0 = z = 0.3, x+y+z = 1. The invention also provides a preparation method for the composite cathode material of the ultralow temperature lithium ion battery. The discharge capacity of the invention by the cathode material of the cell assembled in at 20 DEG to 25 DEG C at room temperature when the discharge capacity of 80%, and has excellent cycling performance.

【技术实现步骤摘要】
一种超低温锂离子电池复合正极材料及其制备方法
本专利技术属于超低温锂离子电池
，具体涉及一种超低温锂离子电池复合正极材料及其制备方法。
技术介绍
锂离子电池作为新一代清洁可再生的能源系统，具有比能量高、使用寿命长、无记忆效应、无污染等优点，已广泛应用到各种电子设备及电动车、储能、移动电源等领域。但也存在一些不可忽视的缺点，如锂离子电池较差的低温特性使其在航空、航天、军事、电动汽车等领域的应用受到了极大的限制。开发可直接应用到我国北方寒冷地区的低温锂离子电池对扩大锂离子电池的应用领域和应用范围具有重要的战略意义。目前，商业化的锂离子电池正极材料主要有LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2、LiFePO4、常规LiNixCoyMnzO2等，虽然这些正极材料具有相对较高的能量密度，但由于在低温环境下，锂离子的传输速率缓慢，最终导致电池的充放电效率降低、循环性及倍率性能等各方面均不理想。如正极材料LiFePO4在低温条件下其放电容量不到常温容量的40％，这严重阻滞了电动汽车在寒冷地区的使用。过渡金属氧化物较差的导电性限制了锂离子的传输速度，为此国内外各大科研单位将各种导电高分子材料与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超低温锂离子电池复合正极材料，其特征在于，该复合正极材料的分子式为P@LiNixCoyMnzO2，其中，P为聚吡咯、聚苯胺、重氮盐、聚乙撑二氧噻/聚乙二醇中的一种或者几种；0.5≤x≤1,0≤y≤0.3,0≤z≤0.3，x+y+z＝1。

【技术特征摘要】
1.一种超低温锂离子电池复合正极材料，其特征在于，该复合正极材料的分子式为P@LiNixCoyMnzO2，其中，P为聚吡咯、聚苯胺、重氮盐、聚乙撑二氧噻/聚乙二醇中的一种或者几种；0.5≤x≤1,0≤y≤0.3,0≤z≤0.3，x+y+z＝1。2.根据权利要求1所述的一种超低温锂离子电池复合正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：制备镍钴锰酸锂正极材料；步骤二：将步骤一得到的镍钴锰酸锂正极材料加入到高分子材料溶液中搅拌，得到超低温锂离子电池复合正极材料；所述的高分子材料溶液为聚吡咯、聚苯胺、重氮盐、聚乙撑二氧噻/聚乙二醇溶液中的一种或者几种。3.根据权利要求1所述的一种超低温锂离子电池复合正极材料的制备方法，其特征在于，所述的镍钴锰酸锂正极材料的制备方法，包括：(1)按照化学计量比称量镍盐、钴盐、锰盐溶于去离子水中，待溶解完全后，通惰性气体除氧气30～60分钟，制得镍钴锰盐溶液；(2)配制络合剂和沉淀剂的混合水溶液，通惰性气体除氧气30～60分钟；(3)配制络合剂水溶液作为底液并加入到反应釜中，通惰性气体作为保护气体，然后在机械搅拌下，借助计量泵将步骤(1)得到的镍钴锰盐溶液滴加到反应釜中，同时滴加沉淀剂和络合剂的混合水溶液，并控制反应体系的pH值为11.5～12.0，反应温度为50～70℃，搅拌速度为800～1000r/min进行共沉淀反应，得到乳白色的前驱体固液混合物；(4)将上述前驱体固液混合物经离心、过滤，用去离子水洗涤至中性后，在50～110℃下真空烘干，得到前驱体；(5)将步骤(4)得到的前驱体与锂盐粉末混合均匀，得到混合物；(6)将步骤(5)得到的混合物置于气氛炉中进行分段通气烧结，首先从室温升温...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛利，孙中辉，韩冬雪，李风华，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22