一种基于碱金属还原法的氧化锂复合正极材料制造技术

一种基于碱金属还原法的氧化锂复合正极材料，属于电化学储能技术领域。所述复合正极材料是由含锂过渡金属氧化物在还原性锂溶液的还原作用下转化形成，其组分包括氧化锂活性物质和过渡金属单质或氧化物催化剂。该氧化锂复合正极材料在电化学过程中，可在催化剂的作用下发生可逆的氧阴离子氧化还原反应并提供容量，具有较高的比容量和较长的循环寿命。使用该正极材料制备的锂离子电池具有高容量等优点。同时，本发明专利技术提供的氧化锂复合正极材料，制备周期短，可放大，成本低，具有较好的应用前景。景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于碱金属还原法的氧化锂复合正极材料


[0001]本专利技术属于电化学储能
具体地，涉及一种新型氧化锂复合正极材料的制备，可应用于锂离子电池。

技术介绍

[0002]锂离子电池由于具有高能量/功率密度和长寿命，在移动电子设备、电动汽车、大型储能电站等领域具有重大应用。然而，锂离子电池的电化学性能，尤其是能量密度，不能满足日益提高的应用需求。锂离子电池电极材料是决定其电化学性能的关键，特别是商用正极材料比容量普遍偏低(≤220mAh/g)，已成为制约高性能锂离子电池发展的瓶颈。开发高容量的新型正极材料是实现高能量密度锂离子电池的重要前提。
[0003]氧化锂复合正极材料是基于纯氧阴离子氧化还原反应以提供储锂容量的一类新型正极材料。Li2O充电过程的产物依次为Li2O2、LiO2、O2，对应的理论比容量分别为897mAh/g、1106mAh/g和1794mAh/g。如果能将Li2O的充电产物局限于高容量的固态Li2O2或LiO2，并实现可逆循环，则能够构筑封闭型的高能量密度锂离子电池。因此，氧化锂是具有显著高能量密度优势的新型正本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于还原法制备的氧化锂基复合正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将金属锂溶解于有机溶剂或胺类之中，充分搅拌0.1
‑
2h形成强还原性溶液，优选0.5h；Li
+
浓度为0.1
‑
5M，优选0.5M；(2)向步骤(1)中加入含锂过渡金属氧化物，在
‑
40℃～30℃下，充分搅拌0.5
‑
24h，优选20℃和12h；(3)待反应结束，离心得到固态样品，在氩气气氛下50℃
‑
400℃烘干1
‑
24h，优选200℃和6h，得到粉末状氧化锂复合正极材料。针对还原性锂溶液的性质和锂离子浓度不同，优选范围有所不同。2.按照权利要求1所述的一种基于还原法制备的氧化锂基复合正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的还原性锂溶液为将金属锂溶解于有机溶剂或胺类而形成的溶液，包含但不限于锂溶于含苯的四氢呋喃溶液、锂溶于含萘的四氢呋喃溶液、锂溶于含菲的四氢呋喃溶液、锂溶解于含联苯的四氢呋喃溶液、锂溶解于含三联苯的四氢呋喃溶液、及锂的液氨溶液、锂的甲胺溶液、锂的二甲胺溶液、锂的乙胺溶液、锂的乙二胺溶液等。3.按照权利要求2所述的一种基于还原法制备的氧化锂基复合正极材料的制备方法，其特征在于，在步骤(1)还原性锂溶液中，加入分散性碳材料，包括但不限于碳纳米管、碳纳米角、石墨烯、石墨烯量子点、晶须石墨、石墨纳米颗粒等，形成含碳的氧化锂复合正极材料。4.按照权利要求1所述的一种基于还原法制备的氧化锂基复合正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中含锂过渡金属氧化物为Li[Li

【专利技术属性】
技术研发人员：张旭，暴晶晶，尉海军，吴海鹏，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：