一种湿法球磨制备双涂层包覆正极的制备方法技术

本发明专利技术涉及固态电池正极包覆技术领域，公开了一种湿法球磨制备双涂层包覆正极的制备方法，包括以下步骤：S1、将LiNi

【技术实现步骤摘要】
一种湿法球磨制备双涂层包覆正极的制备方法


[0001]本专利技术涉及固态电池正极包覆
，尤其涉及一种湿法球磨制备双涂层包覆正极的制备方法。

技术介绍

[0002]目前，锂离子电池已经处于商用阶段，但传统的锂离子电池由于采用液态的电解液具有明显的安全隐患，例如液态有机电解质易燃，易挥发，易腐蚀。相比之下，全固态电池(ASSB)所采用的固态电解质，不燃不挥发，保证了电池的安全性，也可以避免在电池循环过程中液态电解质干涸导致的电池寿命短的问题。
[0003]但是，由于固
‑
固接触导致的界面阻抗问题和正极与电解质的副反应也不容忽视。最近的研究表明，界面是ASSB的关键，其特性直接影响电池的性能，解决现有的界面问题比最大限度地提高电解质的电导率更为重要。界面问题是由材料的物理和电化学性质引起的，它会显著地增加ASSB的内阻。因此，可能导致高阻抗、可移动锂离子的固定化以及锂枝晶的形成等等，从而导致显著的存储容量损失，并最终导致电池失效。同时，正极与电解质的副反应会加速电池的失效。
[0004]解决此问题的传统方法是干法包覆与溶液法包覆，但是干法包覆无法获得均匀的包覆层，简单的溶液法包覆使用的磁力搅拌强度不够，无法保证获得均一的溶液。
[0005]而本专利技术所用的湿法球磨不仅避免了干法包覆的不均匀性，同时在较高转速下使正极粉末更加均匀地分散在溶液中，且操作简便。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种湿法球磨制备双涂层包覆正极的制备方法。本
技术实现思路
目的在于提供一种湿法球磨法制备具有双包覆层的正极，该方法通过湿法球磨制备包覆正极，解决了传统方法包覆不均匀的问题。
[0007]本专利技术提供一种湿法球磨制备双涂层包覆正极的制备方法，制备方法包括以下步骤：
[0008]S1、将LiNi
x
Co
y
M
z
O2、酸源和锂源分散于超干有机溶剂中，在室温下球磨使其充分反应，得到均匀的悬浮液A；
[0009]S2、将悬浮液在50
‑
70℃温度下旋蒸，去除溶剂，得到溶液B；
[0010]S3、对溶液B进行真空干燥，得到固体粉末C；
[0011]S4、将固体粉末C在氧气氛围下升温烧结，再降温得到具有双包覆层的正极粉末。
[0012]优选的，所述S1中，LiNi
x
Co
y
M
z
O2中，M为Mn或Al，x+y+z＝1。
[0013]优选的，所述S1中，酸源为H3BO3、H3PO4、H3VO4、H3TiO4中的任意两种，且摩尔比为1:1。
[0014]优选的，所述S1中，锂源为Li2CO3或LiOH。
[0015]优选的，所述S1中，超干有机溶剂包括无水乙醇、无水乙腈、无水甲醇、四氢呋喃中
的一种或几种。
[0016]优选的，所述S1中，悬浮液的固含量为0.1wt％
‑
1.5wt％。
[0017]优选的，所述S1中，球磨比为20:1，转速400
‑
550rpm，时间10
‑
15h。
[0018]优选的，所述S3中，真空干燥温度为100
‑
120℃，时间为10
‑
14h。
[0019]优选的，所述S4中，烧结的温度为500
‑
600℃，时间为8
‑
12h，升温的速率为0.5
‑
1℃
·
min
‑1,所述降温的速率为0.5
‑
1℃
·
min
‑1。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0021](1)本专利技术采用湿法球磨制备了双涂层包覆的正极。使用湿法球磨，能缩短反应时间，让原料在溶液中反应，能够更好地接触反应，混合均匀，得到更均匀的包覆层。
[0022](2)本专利技术采用湿法球磨制备了双涂层包覆的正极，得到的正极包覆层相比于其他固相法或单纯的液相法，包覆层更均匀。
[0023](3)本专利技术采用湿法球磨制备了双涂层包覆的正极，得到的正极相比于单一包覆层的正极，容量保持率要好。
附图说明
[0024]图1为实施例1所制得的双涂层包覆正极的充放电曲线图；
[0025]图2为实施例2所制得的双涂层包覆正极的充放电曲线图；
[0026]图3为实施例1所制得的双涂层包覆正极的充放电循环图；
[0027]图4为对比例1所制得的不同包覆量的双涂层包覆正极的充放电曲线图。
具体实施方式
[0028]下面结合具体实施例对本专利技术作进一步解说。
[0029]实施例1
[0030]本实施例提供了一种湿法球磨制备双涂层包覆正极的制备方法，具体步骤如下：
[0031](1)将995mg的LiNi
0.8
Co
0.1
Mn
0.1
O2和2.5mg的H3BO3、2.5mg的H3PO4均匀混合，转移到球磨罐；
[0032](2)加入步骤(1)中15g的超干乙醇；
[0033](3)加入步骤(1)中20g的球磨珠；
[0034](4)球磨转速400
‑
550rpm，时间10h；
[0035](5)将步骤(4)得到的溶液旋蒸得到固体粉末，将得到的固体粉末在真空烘箱中干燥除去残留溶剂，温度为100℃，时间为12h。
[0036](6)干燥后的粉末在马弗炉中烧结，烧结温度550℃，时间为10h。升降温速率均为0.5℃
·
min
‑1。
[0037]所制得的双涂层包覆正极的X射线衍射图如图1所示；充放电曲线图如图3所示。
[0038]实施例2
[0039]本实施例提供了一种湿法球磨制备双涂层包覆正极的制备方法，具体步骤如下：
[0040](1)将995mg的LiNi
0.8
Co
0.1
Mn
0.1
O2和2.5mg的H3BO3、2.5mg的H3VO4均匀混合，转移到球磨罐；
[0041](2)加入步骤(1)中15g的超干乙醇；
[0042](3)加入步骤(1)中20g的球磨珠；
[0043](4)球磨转速400
‑
550rpm，时间10h；
[0044](5)将步骤(4)得到的溶液旋蒸得到固体粉末，将得到的固体粉末在真空烘箱中干燥除去残留溶剂，温度为100℃，时间为12h；
[0045](6)干燥后的粉末在马弗炉中烧结，烧结温度550℃，时间为10h。升降温速率均为0.5℃
·
min
‑1。
[0046]所制得的双涂层包覆正极的X射线衍射图如图2所示。
[0047]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种湿法球磨制备双涂层包覆正极的制备方法，其特征在于，制备方法包括以下步骤：S1、将LiNi
x
Co
y
M
z
O2、酸源和锂源分散于超干有机溶剂中，在室温下球磨使其充分反应，得到均匀的悬浮液A；S2、将悬浮液在50
‑
70℃温度下旋蒸，去除溶剂，得到溶液B；S3、对溶液B进行真空干燥，得到固体粉末C；S4、将固体粉末C在氧气氛围下升温烧结，再降温得到具有双包覆层的正极粉末。2.根据权利要求1所述的一种湿法球磨制备双涂层包覆正极的制备方法，其特征在于，所述S1中，LiNi
x
Co
y
M
z
O2中，M为Mn或Al，x+y+z＝1。3.根据权利要求1所述的一种湿法球磨制备双涂层包覆正极的制备方法，其特征在于，所述S1中，酸源为H3BO3、H3PO4、H3VO4、H3TiO4中的任意两种，且摩尔比为1:1。4.根据权利要求1所述的一种湿法球磨制备双涂层包覆正极的制备方法，其特征在于，所述S1中，锂源为Li2CO3或LiOH。5.根据权利要求1所述的一种湿法球磨制备双涂层包覆正极的制备方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗佳瑶，李娜娜，
申请(专利权)人：上海屹锂新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：