The invention discloses a method for improving the hygroscopic property of three yuan positive material and the phenomenon of slurry gel, including the following steps: taking a certain amount of silane coupling agent solution, adding three yuan positive material, stirring fully, and drying it, using the binder, conductive additive and the three yuan positive material after the treatment. The slurry was mixed in proportion, coated on the cathode substrate and dried, and then a certain amount of silane coupling agent was applied to the surface of three yuan positive electrode, and the complete three yuan positive electrode was finally obtained. A silane coupling agent coated on the surface of the three positive electrode material and the surface of the electrode can effectively react to the trace water adsorbed on the surface of the substrate, and form a layer of anti HF corrosion resistant protective layer on the surface of the substrate, thus improving the air storage and electrochemical performance of the positive electrode.
【技术实现步骤摘要】
改善三元正极材料吸湿性和浆料凝胶现象的方法
本专利技术属于电化学
,具体涉及一种改善三元正极材料吸湿性和浆料凝胶现象的方法。
技术介绍
目前商业化的锂离子电池目前主要采用LiCoO2作为正极材料,但LiCoO2存在安全性和耐过充性问题,Co属于稀有资源,价格昂贵,且金属钴容易对环境造成污染。而LiNiO2的稳定性差,容易引起安全问题,需在氧气气氛下合成,并且容易发生阳离子混排和生成非化学计量比结构化合物。LiMn2O4在循环过程中容易发生晶型转变以及锰离子的溶解Jahn-Teller效应,导致电池容量衰减。三元正极材料镍钴锰氧化物体系综合了LiCoO2良好的循环性能,LiNiO2的高比容量和LiMnO2的高安全性及低成本等特点,但是其较差的循环稳定性、热稳定性和储存性能极大地限制了其应用。这些缺点大多是三元正极材料的本质属性,为克服它们带来了较大的挑战。由于三元正极材料极易吸附空气中的水,在表面产生痕量的水,这会导致三元正极材料的电化学性能不高。首先,这部分水分子会与空气中的二氧化碳共同作用形成比较厚的碳酸锂膜层,这个膜层会导致所包覆的活性物质无法参与进行充放电过程,导致材料的比容量降低,会在充放电过程中产生气体,引起电池鼓包胀气。其次,吸水后使正极表面碱度增大,会在制浆过程中出现凝胶现象,影响后续涂覆工艺的进行,进而影响电池的性能。当然痕量的水会和电解液中的盐(LiPF6)发生反应,导致电解液遭到破坏,反应也会形成HF,对三元正极材料进行腐蚀,这就导致材料的循环性能衰减迅速。近年来,研究者们尝试了多种方法,试图兼得高比容量和高稳定性两方面的优点。常 ...
【技术保护点】
1.一种改善三元正极材料吸湿性和浆料凝胶现象的方法,其特征在于,包括如下步骤:S1:将硅烷偶联剂分散到易挥发的有机溶剂,得到一定浓度的硅烷偶联剂溶液;所述硅烷偶联剂的化学表达式为YSiX3,其中,Y为非水解基团;X为水解基团;S2:取一定量的S1的硅烷偶联剂溶液,将三元正极材料加入到该部分硅烷偶联剂溶液中,充分搅拌,然后进行干燥;S3:将粘结剂、导电添加剂以及经S2处理后的三元正极材料按比例混合均匀,制备成浆料,涂覆在正极基片上,烘干,制备成三元正极片;S4:再取一定量的S1的硅烷偶联剂溶液涂覆到S3制备的三元正极片表面,待溶剂蒸发完毕后,最终得到完整的三元正极片。
【技术特征摘要】
1.一种改善三元正极材料吸湿性和浆料凝胶现象的方法,其特征在于,包括如下步骤:S1:将硅烷偶联剂分散到易挥发的有机溶剂,得到一定浓度的硅烷偶联剂溶液;所述硅烷偶联剂的化学表达式为YSiX3,其中,Y为非水解基团;X为水解基团;S2:取一定量的S1的硅烷偶联剂溶液,将三元正极材料加入到该部分硅烷偶联剂溶液中,充分搅拌,然后进行干燥;S3:将粘结剂、导电添加剂以及经S2处理后的三元正极材料按比例混合均匀,制备成浆料,涂覆在正极基片上,烘干,制备成三元正极片;S4:再取一定量的S1的硅烷偶联剂溶液涂覆到S3制备的三元正极片表面,待溶剂蒸发完毕后,最终得到完整的三元正极片。2.根据权利要求1所述的改善三元正极材料吸湿性和浆料凝胶现象的方法,其特征在于,所述硅烷偶联剂的化学表达式YSiX3中,Y选自乙烯基、氨基、环氧基、甲基丙烯酰氧基、巯基、脲基中的任意一种;X选自卤素、甲氧基、乙氧基、甲氧基乙氧基、乙酰氧基中的任意一种。3.根据权利要求2所述的改善三元正极材料吸湿性和浆料凝胶现象的方法,其特征在于,S1所制得的硅烷偶联剂溶液的浓度为1~10%。4.根据权利要求1所述的改善三元正极材料吸湿性和浆料凝胶现象的方法,其特征在于,S1中,所述有机溶剂选自甲醇、乙醇、丙酮、DMF、NMP、氯仿中的...
【专利技术属性】
技术研发人员:沈超,谢科予,顾金镭,原凯,魏秉庆,
申请(专利权)人:西北工业大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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