一种基于界面调控的尖晶石型锂电正极陶瓷材料制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于界面调控的尖晶石型锂电正极陶瓷材料制备方法，属于锂离子电池正极材料制备技术领域，为了克服现有的界面接触、界面阻抗和界面稳定性问题，本发明专利技术提供的方法为：按照化学式中所需各取各元素的前驱体材料混合均匀，干燥；预烧结得到具有低指数表面的单晶颗粒组成的预烧结材料；预烧结材料进行烧结，冷却至室温后经清洗、过滤、干燥，获得界面结构稳定且致密化的尖晶石型锂电正极陶瓷材料。本发明专利技术提供的制备方法，可用不同方法合成具有不同形貌、尺寸的低指数面的预烧结颗粒，然后再通过控制烧结条件和工艺，制备出内部界面阻抗小、界面结构稳定的尖晶石型正极陶瓷材料。

【技术实现步骤摘要】
一种基于界面调控的尖晶石型锂电正极陶瓷材料制备方法
本专利技术涉及尖晶石型氧化物陶瓷材料的制备、改性，属于锂离子电池正极材料制备
，具体涉及一种基于界面调控的尖晶石型锂电正极陶瓷材料制备方法。
技术介绍
目前，锂离子电池已广泛应用到手机、电脑、数码相机、电动汽车等各个领域，并逐渐成为人们生活中必不可少的部分。为满足人们需要以及时代科技的进步，这就驱动着锂离子电池向低成本、高能量密度的方向发展。传统的锂离子电池选用液体电解质，但存在易泄露、挥发造成的爆炸燃烧问题，出于安全性的考虑，固态电池的研究进入人们的视野。固态锂离子电池采用固态电解质，同时可兼容高电压正极和锂金属附近，兼具高能量密度和高安全性的优点，是动力电池和消费类电子产品等理想的化学储能电源。然而，相对于传统锂电池，固态锂电池中正极材料颗粒之间较高的界面阻抗成为制约锂离子电池整体电化学循环性能和实际应用的重要因素，尤其是对于动力固态锂电池性能的影响更加明显。目前已商业化的正极材料有钴酸锂LiCoO2、磷酸铁锂LiFePO4、三元层状材料(NCA,NCM)，为了追求高能量密度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于界面调控的尖晶石型锂电正极陶瓷材料制备方法，其特征在于：包括以下步骤：/n(1)按照尖晶石型材料化学式中所需各元素的计量比取各元素的前驱体材料，将前驱体材料混合均匀；/n(2)步骤(1)所得混合物干燥；/n(3)将步骤(2)所得干燥后混合粉末经研磨、预烧结，得到表面具有低指数面的单晶颗粒组成的预烧结材料；/n(4)预烧结材料进行烧结，冷却至室温后经清洗、过滤、干燥，获得界面结构稳定且致密化的尖晶石型锂电正极陶瓷材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于界面调控的尖晶石型锂电正极陶瓷材料制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)按照尖晶石型材料化学式中所需各元素的计量比取各元素的前驱体材料，将前驱体材料混合均匀；
(2)步骤(1)所得混合物干燥；
(3)将步骤(2)所得干燥后混合粉末经研磨、预烧结，得到表面具有低指数面的单晶颗粒组成的预烧结材料；
(4)预烧结材料进行烧结，冷却至室温后经清洗、过滤、干燥，获得界面结构稳定且致密化的尖晶石型锂电正极陶瓷材料。


2.根据权利要求1基于界面调控的尖晶石型锂电正极陶瓷材料制备方法，其特征在于：所述尖晶石型材料为LiMn2O4或具有LiMn2-xMxO4化学式的衍生物，其中，M元素为为Mg、Co、Ni、Ca、Al、Sr、Cr、Zn、Fe、Ti、Zn、V、Nb、Ir、Mo、Ru、B、Zr、Ge中的一种或两种以上。


3.根据权利要求2基于界面调控的尖晶石型锂电正极陶瓷材料制备方法，其特征在于：所述前驱体材料包括锂源、锰源、M源中的两种或三种。


4.根据权利要求3基于界面调控的尖晶石型锂电正极陶瓷材料制备方法，其特征在于：所述锂源为碳酸锂、乙酸锂、氢氧化锂中的一种或两种以上；锰源为二氧化锰、四氧化三锰、碳酸锰、乙酸锰、硫酸锰、磷酸锰中的一种或两种以上；M源为含有金M元素的金属氧化物、碳酸盐、硝酸盐、硫酸盐、乙酸盐中的一种或...

【专利技术属性】
技术研发人员：高翔，王丹丹，杨文革，
申请(专利权)人：北京高压科学研究中心，
类型：发明
国别省市：北京;11