一种利用含磷有机物降低正极材料碱性的方法技术

本发明专利技术提供了一种利用含磷有机物降低正极材料碱性的方法，所述方法通过得到表面包覆磷酸锂的正极材料实现。本发明专利技术利用了有机化合物中的磷元素，在非水体系中构筑磷酸锂表面包覆层，完全避免了水对电池正极材料的不良影响，在保持电池正极材料结构稳定性的同时消耗表面残锂，有效降低正极材料的碱性；在电池正极材料表面构筑了均匀的磷酸锂包覆层，提高电池正极材料在空气中的稳定性及其电化学性能。本发明专利技术利用的含磷有机化合物来源广，成本低；采用液相法，条件温和，工艺简单有效，易于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种利用含磷有机物降低正极材料碱性的方法
本专利技术属于锂离子电池正极材料领域，具体涉及一种利用含磷有机物降低正极材料碱性的方法。
技术介绍
电动汽车是国家规划发展的重要领域。续航能力是电动汽车的核心竞争力。高能量密度锂离子电池对提高电动汽车的续航里程具有重要意义。锂离子电池中，相较负极材料，锂离子电池正极材料比容量低，是制约锂离子电池能量密度提升的瓶颈之一。碱性过强是制约一些锂离子电池正极材料应用的障碍。以富镍正极材料(LiNixCoyMn1-x-yO2(x≥60％))为例，富镍正极材料提升了镍在材料中的比例，相较于构成锂离子电池正极材料的钴元素，镍具有比容量高，价格低廉，环境友好等优势。富镍正极材料因此具有比容量高，成本低的特点，受到人们广泛关注。然而，富镍正极材料仍存在一系列问题，其中一个重要问题是过强的碱性。富镍正极材料的碱性主要来源于其表面残锂。制备富镍正极材料的过程中，为防止锂的损耗，通常会加入过量锂盐，过量锂盐使产物表面存在多余的锂，即表面残锂。残锂易与潮湿空气中的H2O，CO2反应，生成LiOH，Li2CO3。这两种物质本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用含磷有机物降低正极材料碱性的方法，其特征在于，所述方法通过得到表面包覆磷酸锂的正极材料实现，为如下方案一或方案二：/n方案一：将电池正极材料，含磷有机物分散到有机溶剂中，搅拌一段时间，蒸干，将产物高温煅烧处理，得到所述表面包覆磷酸锂的电池正极材料；/n方案二：将电池正极材料，六氯三聚磷腈，聚合物单体B分散到有机溶剂中，在碱性试剂作用下反应，得到聚磷腈包覆的电池正极材料，将所述聚磷腈包覆的电池正极材料高温煅烧处理，得到所述表面包覆磷酸锂的电池正极材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用含磷有机物降低正极材料碱性的方法，其特征在于，所述方法通过得到表面包覆磷酸锂的正极材料实现，为如下方案一或方案二：
方案一：将电池正极材料，含磷有机物分散到有机溶剂中，搅拌一段时间，蒸干，将产物高温煅烧处理，得到所述表面包覆磷酸锂的电池正极材料；
方案二：将电池正极材料，六氯三聚磷腈，聚合物单体B分散到有机溶剂中，在碱性试剂作用下反应，得到聚磷腈包覆的电池正极材料，将所述聚磷腈包覆的电池正极材料高温煅烧处理，得到所述表面包覆磷酸锂的电池正极材料。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，两种方案中所述的电池正极材料为锂离子电池正极材料，优选选自钴酸锂，锰酸锂，镍酸锂，镍锰酸锂，镍钴锰酸锂，镍钴铝酸锂中的至少一种，更优选为镍钴锰酸锂。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，两种方案中所述电池正极材料在所述有机溶剂中的浓度为0.01g/L～500g/L，优选为(0.1～500)g/L，更优选为(1～500)g/L；
两种方案中所述有机溶剂为非水溶剂，选自甲醇，乙醇，丙醇，丁醇，乙腈，丙酮，N,N-二甲基甲酰胺，二氯亚砜，二氯甲烷，吡啶，乙醚，环己烷，己烷，辛烷，戊烷，醋酸乙酯，环己酮，甲基环己酮，N-甲基吡咯烷酮中的任一种或多种，优选为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇中的任一种或多种。


4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，两种方案中所述的高温煅烧的温度为500℃～1000℃，优选为700℃～900℃；
两种方案中所述高温煅烧的时间为1～20h，优选为1～10h，更优选为1～5h；
优选地，两种方案中所述高温煅烧在氧化性气氛下进行。


5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，方案一中所述含磷有机物为含磷元素的有机物，选自下列的任意一种或多种：有机磷酸类化合物，磷酸酯类化合...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹安民，陶现森，万立骏，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11