一种聚己内酯包覆锰酸锂及其制备方法技术

技术编号:36187986 阅读:28 留言:0更新日期:2022-12-31 20:56
本发明专利技术提供了一种聚己内酯包覆锰酸锂的制备方法,属于锂离子电池技术领域。本发明专利技术制备一种表面包覆聚己内酯的锰酸锂,与传统的锰酸锂相比,在同等固含量下,能够有效降低锂离子电池正极浆料的粘稠度;在同等粘稠度的正极浆料中,本发明专利技术提供的聚己内酯包覆锰酸锂能够有效提高正极浆料的固含量,从而达到节约溶剂用量,降低成本的效果。同时,由于固含量的提高,能够加速正极浆料溶剂的挥发速度,从而增加正极极片涂布走速,提高生产效率;本发明专利技术提供的聚己内酯包覆锰酸锂,其浆料分散更均匀,流动性更好,涂出的极片均匀、光滑,在面密度不变的同时可降低极片厚度,有效提高了锂离子电池的能量密度和电池循环性能、倍率性能。倍率性能。

【技术实现步骤摘要】
一种聚己内酯包覆锰酸锂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及锂离子电池
,特别涉及一种聚己内酯包覆锰酸锂及其制备方法。

技术介绍

[0002]锂离子电池(LIB)作为一种不同于传统能源的储能装置在储能领域占据主导地位。在现代便携式应用产品市场中,锂离子电池被广泛引用于3C数码、移动电源、电动工具以及可穿戴电子产品等。锂离子电池具有比能量高、低自放电、循环性能好、无记忆效应和绿色环保等优点,是目前最具发展前景的高效二次电池和发展最快的化学储能电源。
[0003]锰酸锂(LiMn2O4)作为应用于锂离子电池的一种正极材料,近年来,因为其良好的安全性、性价比高、环境友好等性能,得到了广泛的应用。目前工业化生产的锰酸锂均为小尺寸的一次颗粒团聚而成的二次颗粒,制备锂离子电池正极浆料时,存在着粘性较大,和浆不好散等缺陷,从而导致锰酸锂电池的整体能量密度相对偏低,倍率性能和循环性能不佳等缺点。

技术实现思路

[0004]有鉴于此,本专利技术目的在于提供一种聚己内酯包覆锰酸锂及其制备方法,本专利技术所得聚己内酯包覆锰酸锂能够降低锂离子电池正极浆料的粘稠度,节约电池制造成本同时提高锂离子电池的电化学性能。
[0005]为了实现上述专利技术目的,本专利技术提供以下技术方案:
[0006]本专利技术提供了一种聚己内酯包覆锰酸锂的制备方法,包括以下步骤:
[0007]将聚己内酯溶液以喷雾的形式与所述锰酸锂混合,得到聚己内酯包覆锰酸锂。
[0008]优选的,所述聚己内酯的分子量为8万~10万。
[0009]优选的,所述聚己内酯溶液的溶剂为N

甲基吡咯烷酮;所述聚己内酯溶液中,聚己内酯与N

甲基吡咯烷酮的质量比为1:(8~15)。
[0010]优选的,所述聚己内酯溶液的制备方法,包括以下步骤:
[0011]将聚己内酯与N

甲基吡咯烷酮加热混合,得到聚己内酯溶液;所述加热混合的温度为50~60℃。
[0012]优选的,所述聚己内酯包覆锰酸锂中,聚己内酯的质量为锰酸锂质量的0.1~0.3%。
[0013]优选的,所述锰酸锂的D50粒径为8~20μm。
[0014]优选的,所述锰酸锂的制备方法,包括以下步骤:
[0015]将二氧化锰和碳酸锂进行球磨混合并烧结,得到锰酸锂。
[0016]优选的,所述二氧化锰和碳酸锂中Mn与Li的摩尔比为2:1.05~1.12。
[0017]优选的,所述球磨混合的时间为1.5~3 h;
[0018]所述烧结的温度为750~900℃,保温时间为10~20 h。
[0019]本专利技术提供了一种聚己内酯包覆锰酸锂的制备方法,包括以下步骤:将聚己内酯溶液以喷雾的形式与所述锰酸锂混合,得到聚己内酯包覆锰酸锂。在本专利技术中,聚己内酯(PCL)具有良好的生物相容性、良好的有机高聚物相容性,在制备正极浆料时,可以迅速溶解到正极浆料溶剂中,有效的消除物料的极性,使浆料中各物料混合的更均匀,提高浆料流动性,大大提高了正极材料的加工性能及化学性能的发挥。本专利技术在锰酸锂表面包覆一层聚己内酯,与传统的锰酸锂相比,在同等固含量下,能够有效降低锂离子电池正极浆料的粘稠度;在同等粘稠度的正极浆料中,本专利技术提供的聚己内酯包覆锰酸锂能够有效提高正极浆料的固含量,从而达到节约溶剂,降低成本的效果。同时,由于固含量的提高,能够加速正极浆料溶剂在电极片表面的挥发速度,从而增加正极极片涂布走速,提高生产效率。相同固含量下,本专利技术制备的锂离子电池正极材料,其浆料粘度可以降低10~60%;在相同粘度下,其浆料固含量可提高5~15%,节约溶剂15~35%。
[0020]本专利技术以聚己内酯包覆锰酸锂作为正极材料制备正极浆料,所得正极浆料具有分散均匀、流动性好的优势,涂布出的正极片均匀、光滑,能够有效提高锂离子电池的能量密度和电池循环性能、倍率性能,且在面密度不变的同时可降低极片厚度5~10%。
具体实施方式
[0021]本专利技术提供了一种聚己内酯包覆锰酸锂的制备方法,包括以下步骤:
[0022]将聚己内酯溶液以喷雾的形式与所述锰酸锂混合,得到聚己内酯包覆锰酸锂。
[0023]在本专利技术中,所述聚己内酯的分子量优选为8万~10万,更优选为9万。
[0024]在本专利技术中,所述聚己内酯溶液的溶剂优选为N

甲基吡咯烷酮;所述聚己内酯溶液中,聚己内酯与N

甲基吡咯烷酮的质量比优选为1:8~15,更优选为1:10~12。
[0025]在本专利技术中,所述聚己内酯溶液的制备方法,优选包括以下步骤:
[0026]将聚己内酯与分散溶剂加热混合,得到聚己内酯溶液;所述加热混合的温度为50~60℃,优选为55℃。本专利技术对所述混合没有特殊的要求,使用本领域技术人员熟知的混合方式即可,具体如搅拌混合。
[0027]在本专利技术中,所述聚己内酯包覆锰酸锂中,聚己内酯的质量优选为锰酸锂质量的0.1~0.3%,更优选为0.2%。
[0028]在本专利技术中,所述锰酸锂的D50粒径优选为8~20μm,更优选为10~15μm。
[0029]在本专利技术中,所述锰酸锂的制备方法,优选包括以下步骤:
[0030]将二氧化锰和碳酸锂依次进行球磨混合和煅烧,得到锰酸锂。
[0031]在本专利技术中,所述二氧化锰优选为电解二氧化锰。在本专利技术中,所述二氧化锰和碳酸锂中Mn与Li的摩尔比优选为2:1.05~1.12,更优选为2:1.08~1.1。
[0032]在本专利技术中,所述球磨混合优选在斜式罐磨机中进行。在本专利技术中,所述球磨的研磨介质优选为玛瑙球,所述球磨的球料比优选为1~2:1,更优选为1.5:1。
[0033]在本专利技术中,所述球磨混合的时间优选为1.5~3h,更优选为2~2.5h。
[0034]在本专利技术中,所述煅烧优选在马弗炉中进行;所述煅烧的气氛优选为空气。在本专利技术中,所述煅烧的温度优选为750~900℃,更优选为800~850℃,保温时间优选为10~20h,更优选为15h。在本专利技术中,升温至所述煅烧温度的升温速率优选为100~300℃/h,更优选为200℃/h。
[0035]本专利技术将聚己内酯溶液以喷雾的形式与所制锰酸锂混合,得到聚己内酯包覆锰酸锂。
[0036]在本专利技术中,所述混合优选在高混机中进行。
[0037]所述混合后,本专利技术优选对所得混合料进行干燥,本专利技术对所述干燥的方式没有特殊的要求,使用本领域技术人员熟知的干燥方式即可。
[0038]本专利技术提供了上述制备方法制备得到的聚己内酯包覆锰酸锂。
[0039]本专利技术在锰酸锂表面包覆一层聚己内酯,与传统的锰酸锂相比,在同等固含量下,能够有效降低锂离子电池正极浆料的粘稠度;在同等粘稠度的正极浆料中,本专利技术提供的聚己内酯包覆锰酸锂能够有效提高正极浆料的固含量,从而达到节约溶剂,降低成本的效果。同时,由于固含量的提高,能够加速正极浆料在电本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种聚己内酯包覆锰酸锂的制备方法,包括以下步骤:将聚己内酯溶液以喷雾的形式与所述锰酸锂混合,得到聚己内酯包覆锰酸锂。2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述聚己内酯的分子量为8万~10万。3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述聚己内酯溶液的溶剂为N

甲基吡咯烷酮;所述聚己内酯溶液中,聚己内酯与N

甲基吡咯烷酮的质量比为1:(8~15)。4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述聚己内酯溶液的制备方法,包括以下步骤:将聚己内酯与N

甲基吡咯烷酮加热混合,得到聚己内酯溶液;所述加热混合的温度为50~60℃。5.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:贺兆书蔡碧博陈静波
申请(专利权)人:安徽博石高科新材料股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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