实心纳米花状电池正极材料及其制备方法、锂离子电池技术

本发明专利技术提供一种实心纳米花状电池正极材料及其制备方法、锂离子电池，所述实心纳米花状电池正极材料的颗粒包括：实心球体和生长于所述实心球体表面的纳米线或/和纳米片；所述实心纳米花状电池正极材料的化学式为xLi2MnO3·

【技术实现步骤摘要】
实心纳米花状电池正极材料及其制备方法、锂离子电池


[0001]本专利技术涉及电池
，具体涉及实心纳米花状电池正极材料及其制备方法、锂离子电池。

技术介绍

[0002]锂离子电池富锂锰基正极材料具有放电比容量高，工作电压窗口宽，成本低，安全性好等特点，是下一代锂离子电池正极材料的主要候选者。
[0003]然而，富锂锰基材料在首次充电过程中，会出现O2‑
不可逆氧化析出，并伴随过渡金属阳离子迁移占据锂空位的问题，使得部分Li
+
无法回嵌到原来的晶格空位，从而导致其首次库仑效率和放电容量较低，阻碍了富锂锰基材料的应用。
[0004]针对这一问题，目前改善方法主要是通过化学方法预处理提前激活部分Li2MnO3相。但是，化学方法预处理会破坏富锂材料表面，造成材料循环过程中结构稳定性变差，从而恶化材料的循环稳定性。

技术实现思路

[0005]本专利技术的实施例提供了一种实心纳米花状电池正极材料及其制备方法、锂离子电池，可以改善富锂锰基材料的比容量、充放电效率、以及结构稳定性的技术问题。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实心纳米花状电池正极材料，其特征在于，所述实心纳米花状电池正极材料的颗粒包括：实心球体和生长于所述实心球体表面的纳米线或/和纳米片；所述实心纳米花状电池正极材料的化学式为xLi2MnO3·
(1
‑
x)LiMO2；其中，x大于等于0且小于等于1，M为锰、钴、镍中的任意两种或三种。2.根据权利要求1所述的实心纳米花状电池正极材料，其特征在于，所述实心纳米花状电池正极材料的颗粒的粒径为3微米
‑
12微米，比表面积为0.3平方米每克
‑
6平方米每克，所述纳米片或所述纳米线占据所述颗粒的厚度为500纳米
‑
2微米，所述纳米片的厚度或所述纳米线的直径为50纳米
‑
200纳米。3.根据权利要求1所述的实心纳米花状电池正极材料，其特征在于，所述实心纳米花状电池正极材料的PI值为2
‑
500，所述PI＝I
003
/I
LMO
，其中，I
003
为XRD图谱中003特征峰强度，I
LMO
为位于20
°‑
25
°
的Li2MnO3相的特征峰强度。4.根据权利要求1所述的实心纳米花状电池正极材料，其特征在于，所述实心纳米花状电池正极材料的D003/D104值为0
‑
10，其中，D003为003特征峰对应的晶面尺寸，D104为104特征峰对应的晶面尺寸。5.根据权利要求1所述的实心纳米花状电池正极材料，其特征在于，所述实心纳米花状电池正极材料的首次库伦效率为80％
‑
95％，所述实心纳米花状电池正极材料的放电比容量为为230g/mAh
‑
250g/mAh，所述实心纳米花状电池正极材料的1C/0.1C放电百分比为85％
‑
95％，所述实心纳米花状电池正极材料在1C下循环100周的容量保持率为85％
‑
99％。6.根据权利要求1至5任意一项所述的实心纳米花状电池正极材料，其特征在于，M中的两个金属的摩尔比为1。7.根据权利要求6所述的实心纳米花状电池正极材料，其特征在于，所述实心纳米花状电池正极材料的化学式为0.3Li2MnO3·
0.7LiNi
0.5
Mn
0.5
O2、0.2Li2MnO3·
0.8LiCo
0.5
Mn
...

【专利技术属性】
技术研发人员：李思，胡骐，曾汉民，何巍，刘金成，
申请(专利权)人：湖北亿纬动力有限公司，
类型：发明
国别省市：