一种导电材料改性的复合富锂正极及其制备方法与应用技术

本发明专利技术适用于化学电源技术领域，提供了一种导电材料改性的富锂正极及其制备方法与应用，制备包括：将导电材料靶材与富锂正极材料靶材在工作气体和氧气的混合气氛下进行共沉积处理，在基体上生长复合富锂材料，进行退火后得到改性富锂正极。本发明专利技术通过共沉积处理在纳米尺寸上实现均匀复合，同时置入的导电材料在极片中形成良好的三维导电网络，在诱导形成稳定的CEI膜的同时起到缓冲结构的作用。本发明专利技术的改性富锂正极有高的储能密度、高的可逆容量，且复合于其中的导电材料作为电子良导体，能够大幅度降低固态电极的电阻，提高电池倍率性能。本发明专利技术的改性富锂正极与硅碳负极组装的锂离子电池能量密度高于350Wh/kg，电压区间在2

【技术实现步骤摘要】
一种导电材料改性的复合富锂正极及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于化学电源
,尤其涉及一种导电材料改性的复合富锂正极及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]由于手机、笔记本等便携式电子设备的普及，锂离子电池得到了厂商和客户的青睐。作为最有前途的二次能源之一，这种可再生能源以其高电压、突出的能量密度、无记忆效应、环保等优点成为首选。阴极材料是影响LIBs性能的关键因素之一。因此，研究的重点是优化阴极材料的实际应用。现有商业化锂离子电池阴极材料大多以钴酸锂、磷酸铁锂、三元材料等为主，由于便携式电子设备的普及，远不能满足锂离子电池进一步提高能量密度的需求，因此提高阴极材料能量密度迫在眉睫。在众多候选材料中，xLiMO2·
(1
‑
x)Li2MnO3(其中M＝Mn、Co、Ni等)是最受关注的富锂层状材料。该材料在4.5
‑
4.8V的较高操作窗下，通过激活Li2MnO3型C2/m成分，在第一个循环中具有相当高的放电比容量(约250mAh/g)。该材料的低成本和环保性能使其在下一代锂离子电池的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导电材料改性的复合富锂正极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将导电材料靶材与富锂正极材料靶材在工作气体和氧气的混合气氛下进行共沉积处理，在基体上生长复合富锂材料，进行退火后得到导电材料改性的复合富锂正极。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述富锂正极材料为富锂锰酸锂、富锂镍锰酸锂和富锂镍钴锰酸锂中的一种或多种；和/或所述导电材料是碳、锗、锡、镍、钴、锰、钪、钛、铅、钼、钒、金、银、铂、铝、铜、锌、锂、钠、钾、镁中的一种或多种；和/或所述导电材料靶材的纯度为99.99％；和/或所述基体为化学电源负极集流体。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，共沉积处理时，沉积所述富锂正极材料靶材的功率为50w～500w，时间为20min～500min；和/或沉积所述导电材料靶材的功率为20w～200w，时间为20min～500min；和/或所述沉积手段为磁控溅射、激光脉冲沉积、等离子体气相沉积、原子力沉积中的一种。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述工作气体为氩气、氮气、甲烷、乙烯中的一种或多种；和/或共沉积处理时所述基体的温度控制为10℃
‑
600℃，退火时所述基体的温度控制为100℃
‑
600℃；和/或共沉积处理时所述基体与靶材之间的间距为30
‑
90mm；和/或共沉积处理时所述舱体压强控制在1.0
×
10
‑4～1.0
×
102毫巴。5.如权利要求1
‑
4任一项所述的制备方法得到的导电材料改性的复合富锂正极。6.如权利要求5所述的导电材料改性的复合富锂正极，其特征在于，所述导电材料改性的复合富锂正极为锗改性Li
1.2
Mn
...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞兆喆，余康哲，周利航，路权，王岳振，程燕，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：