纳米管状硅酸锰锂复合正极材料和制备方法以及正极片、电池技术

本发明专利技术涉及电池技术领域，具体涉及一种纳米管状硅酸锰锂复合正极材料和制备方法以及正极片、电池。该制备方法包括：使表面修饰有含氧官能团的碳纳米管与正硅酸乙酯接触，在碳纳米管表面原位生长二氧化硅，得碳纳米管/二氧化硅复合物；将所述碳纳米管/二氧化硅复合物与锂源、锰源混合并进行烧结。该制备方法能够在碳纳米管表面原位合成硅酸锰锂纳米粒子，并使得硅酸锰锂纳米粒子以化学键合的方式连接在碳纳米管表面，从而在不改变碳纳米管“中空纳米管”形貌的基础上，制备得到中空纳米管状的硅酸锰锂/碳纳米管复合正极材料。该复合正极材料具备较强的导电性和锂离子传输能力、较好的储锂性能和结构稳定性。好的储锂性能和结构稳定性。好的储锂性能和结构稳定性。

【技术实现步骤摘要】
纳米管状硅酸锰锂复合正极材料和制备方法以及正极片、电池


[0001]本专利技术涉及电池
，具体涉及一种纳米管状硅酸锰锂复合正极材料和制备方法以及正极片、电池。

技术介绍

[0002]正极材料是决定锂离子电池性能的关键因素之一，聚阴离子型硅酸盐正极材料由于具备来源广泛、成本低廉、热稳定性高等优点，受到了领域从业者的广泛关注。其中，硅酸锰锂(Li2MnSiO4)是最具代表性的硅酸盐正极材料之一，其可以在4.5V的电压下实现Mn
3+
/Mn
4+
氧化还原，理论比容量(330mAh/g)远高于橄榄石型LiFePO4正极材料(170mAh/g)。然而硅酸锰锂存在电导率较低、结构不稳定、杂质相多等缺陷，限制了其高性能发展。
[0003]碳纳米管(CNT)作为一种一维纳米材料，具有质轻、高比表面积、良好导电性等特点，被广泛用于改善制备硅酸锰锂/碳纳米管复合正极材料，以提升硅酸锰锂正极材料的电化学性能。然而，在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现，现有硅酸锰锂/碳纳米管复合正极材料的电化学性能仍然较差。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米管状硅酸锰锂复合正极材料的制备方法，其特征在于，包括：使表面修饰有含氧官能团的碳纳米管与正硅酸乙酯接触，在碳纳米管表面原位生长二氧化硅，得碳纳米管/二氧化硅复合物；将所述碳纳米管/二氧化硅复合物与锂源、锰源混合并进行烧结。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述使表面修饰有含氧官能团的碳纳米管与正硅酸乙酯接触，在碳纳米管表面原位生长二氧化硅，包括：将碳纳米管在阳离子表面活性剂的作用下分散于溶剂中，得到含有表面修饰有含氧官能团的碳纳米管的碳纳米管分散液；向所述碳纳米管分散液中加入碱性物质和正硅酸乙酯，搅拌有效时长；搅拌结束后进行洗涤以及固液分离，并将固体进行干燥。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在将所述碳纳米管在所述阳离子表面活性剂的作用下分散于所述溶剂中时，所述碳纳米管与所述阳离子表面活性剂的重量比为(0.1～0.6)：1；在所述碳纳米管的重量单位为g，所述溶剂的体积单位为L的情况下，所述碳纳米管的重量与所述溶剂的体积之比为(0.4～2)：1；可选地，所述阳离子表面活性剂包括十六烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十八氨基三甲基溴化铵和十八氨基三甲基氯化铵中的至少一种；可选地，所述溶剂为去离子水和醇类有机溶剂的混合液，所述去离子水与所述醇类有机溶剂的体积比为(1～2)：1；可选地，所述醇类有机溶剂包括乙醇、甲醇、丙二醇和聚乙二醇中的至少一种。4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，在向所述碳纳米管分散液中加入所述碱性物质和所述正硅酸乙酯时，所述碱性物质的终浓度为1～2mmol/L，所述正硅酸乙酯与所述碳纳米管分散液的体积比...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：