一种锂电池高镍正极无机化合物包覆方法技术

本发明专利技术公开了一种锂电池高镍正极无机化合物包覆方法，采用低温原位方法在高镍正极表面形成碳化硅层，在氟化硅自由基的诱导情况下，高镍外层中的碳原子与氟成键形成高电负性的碳化硅纳米层，层厚6

【技术实现步骤摘要】
一种锂电池高镍正极无机化合物包覆方法


[0001]本专利技术属于表面化学材料领域，具体说是一种锂电池高镍正极无机化合物包覆方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池具有能量密度高、工作温度范围宽、对环境友好、输出功率大、自放电低等优点，已被广泛应用于电动汽车、储能设备、电子设备等领域之中。随着锂离子电池的广泛使用，人们对高比能锂离子电池有了更多的关注。然而，现有正极材料的理论比容量已经无法满足高比能电池负极材料的要求，严重制约了锂电池能量密度的提高。高镍正极材料具有280mAh/g的理论比容量，是目前唯一实现商业化应用的新型高容量正极材料。
[0003]然而，高镍材料在提供高比容量的同时伴随着镍混排等问题，这是由于价态相近导致的。为了缓解混排和占位导致的容量衰减和循环不足的问题，常规方法是包碳，这一方面改善了材料的导电性，同时也减轻混排等问题，改善了材料的循环性能。高镍正极材料大规模应用仍然面临众多考验，进一步改善材料的循环性能，并降低生产成本，还需要更多更深入的研究。

技术实现思路

[0004]为克服现有技术的不足，本专本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂电池高镍正极无机化合物包覆方法，其特征在于，采用低温原位方法在高镍正极表面形成碳化硅层，在氟化硅自由基的诱导情况下，高镍外层中的碳原子与氟成键形成高电负性的碳化硅纳米层, 层厚6
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8nm，包括如下步骤：（1）配置成0.01mol/l的稀盐酸溶液，随后称取0.01
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0.2mol纤维素粉体分散在稀盐酸溶液中，得混合溶液；将高镍三元粉体，缓缓加入上述混合溶液中形成纤维素包裹的高镍粉体清洗烘干后在400
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600℃氮气氛下焙烧2小时，得到碳包覆的高镍正极粉体；随后，（2）高镍正极粉体表面继续与氟化硅在400℃反应形成碳化硅层；（3）用去离子水和无水乙醇离心清洗、过滤，然后用加入异丙醇在油浴锅加热脱水后得到白色粉末；（4）以去离子水为分散介质，加入5%的粘结剂搅拌成无色透明液体，再加如5%的导电剂乙炔黑，然后加入90%的粉体量，搅拌均匀形成浆料；（5）涂敷于铜电极表面，干燥后装纽扣得到高比能电池。2.按权利要求1所述一种锂电池高镍正极无机化合物包覆方法，其特征在于：步骤（1）中所述的纤维素也可以是多孔石墨或碳纳米管。3.按权利要求1所述一种锂电池高镍正极无机化合物包覆方法，其特征在于：步骤（1）中所述的纤维素直接为50nm的长纤维。4.按权利要求1至3任一项所述一种锂电池高镍正极无机化合物包覆方法，其特征在于：按如下步骤制备：（1）配置成0.01mol/l的稀盐酸溶液，随后称取0.01mol纤维素粉体分散在稀盐酸溶液中，得混合溶液；称取1mol的高镍三元粉体，缓缓加入上述混合溶液中形成纤维素包裹的高镍粉体，清洗烘干后在400
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600℃氮气氛下焙烧2小时，得到碳包覆的高镍正极粉体；随后，（2）高镍正极粉体表面继续与0.015mol氟化硅在400℃反应形成碳化硅层；（3）用去离子水和无水乙醇离心清洗、过滤，然后用加入异丙醇在油浴锅加热脱水后得到白色粉末；（4）以去离子水为分散介质，加入5%的粘结剂搅拌成无色透明液体，再加如5%的导电剂乙炔黑，然后加入90%的粉体量，搅拌均匀形成浆料；（5）涂敷于铜电极表面，干燥后装纽扣得到高比能电池；（6）重复步骤（3），用去离子水和无水乙醇离心清洗、过滤，然后用加入异丙醇在油浴锅加热脱水后得到白色粉末；（7）以去离子水为分散介质，加入10%的粘结剂搅拌成无色透明液体，再加如10%的导电剂乙炔黑，然后加入80%的粉体量，搅拌均匀形成浆料；（8）涂敷于铝电极表面，干燥后装纽扣得到比容量20...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔大祥，张芳，卢玉英，王亚坤，王金，葛美英，
申请(专利权)人：上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：