一种补锂剂的制备方法、补锂剂、正极及锂离子电池技术

技术编号:38761700 阅读:12 留言:0更新日期:2023-09-10 10:34
本发明专利技术提供了一种补锂剂的制备方法、补锂剂、正极及锂离子电池,包括:将醋酸锂、醋酸镍、醋酸钴、醋酸锰、草酸和乙醇共混于水中反应,而后干燥获得前驱体粉末,对前驱体粉末在空气氛围下进行烧结粉碎,以获得补锂剂。制备得到的补锂剂在补锂操作环境要求和保存条件上较低,安全性较高。同时相较其他正极补锂的方案而言,具有更高的克容量以及ICE。具有更高的克容量以及ICE。

【技术实现步骤摘要】
一种补锂剂的制备方法、补锂剂、正极及锂离子电池


[0001]本专利技术涉及补锂剂领域,特别是涉及一种补锂剂的制备方法、补锂剂、正极及锂离子电池。

技术介绍

[0002]现有锂离子电池体系中往往会添加锂带、锂箔或者锂粉,以在首圈充电过程中对负极额外嵌入锂离子,便于在放电过程中有足够的锂离子回到正极,从而降低电池的首次不可逆容量损失,提升电池的循环稳定性。
[0003]但是不论锂带、锂箔或者锂粉,都极易与空气中水分发生反应,发生剧烈爆炸,造成极大安全隐患,因此对补锂操作所处环境具有极为苛刻的要求,但是生产环境和过程存在诸多偶然因素,因此上述安全隐患无法有效降低。

技术实现思路

[0004]基于此,有必要针对电池补锂安全性低的问题,提供一种补锂剂的制备方法、补锂剂、正极及锂离子电池。
[0005]本专利技术提供的技术方案为:
[0006]一种补锂剂的制备方法,包括:将醋酸锂、醋酸镍、醋酸钴、醋酸锰、草酸和乙醇共混于水中反应,而后干燥获得前驱体粉末,对前驱体粉末在空气氛围下进行烧结粉碎,以获得补锂剂。
[0007]本专利技术所述醋酸锂、醋酸镍、醋酸钴、醋酸锰、草酸的摩尔比为63:9.1:4:26.9:71.5。
[0008]本专利技术所述醋酸锂、醋酸镍、醋酸钴、醋酸锰、草酸的摩尔比为96:8.2:3:37.6:84.1。
[0009]本专利技术所述醋酸锂、醋酸镍、醋酸钴、醋酸锰、草酸的摩尔比为94:7.6:2:30:71.5。
[0010]本专利技术烧结过程包括:首先在450℃条件下保温8h,而后在750℃条件下保温15h。
[0011]一种补锂剂,采用制备方法获得。
[0012]一种正极,包含补锂剂。
[0013]一种锂离子电池,包括正极。
[0014]本专利技术的有益效果为:
[0015]制备得到的补锂剂在补锂操作环境要求和保存条件上较低,安全性较高。同时相较其他正极补锂的方案而言,具有更高的克容量以及ICE。
具体实施方式
[0016]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发
明内涵的情况下做类似改进,因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0017]实施例1:
[0018]本实施例提供了一种补锂剂,其制备方法包括:
[0019]步骤S1:分别称取0.0063mol醋酸锂(相对醋酸镍、醋酸钴和醋酸锰总质量过量5%)、0.00091mol醋酸镍、0.0004mol醋酸钴和0.00269mol醋酸锰溶解于10ml蒸馏水中,然后加入40ml无水乙醇,搅拌至均匀,以获得第一溶液;
[0020]步骤S2:称取0.00715mol H2C2O4·
2H2O溶解于10ml蒸馏水中,然后加入40ml无水乙醇,搅拌均匀,以获得第二溶液,其中在搅拌过程中,将第一溶液快速倒入第二溶液中;
[0021]步骤S3:待第一溶液和第二溶液反应6h后,置于80℃的烘箱中干燥10h以获得白色的前驱体粉末,其化学式为MC2O4·
xH2O,M为Li
a
Ni
b
Co
c
Mn
d
;a、b、c、d数值由步骤S1中各组分配比确定;
[0022]步骤S4:将前驱体粉末置于坩埚电阻炉中,于空气氛围下进行烧结,烧结过程为从室温升温至450℃,在450℃条件下保温8h,而后升温至750℃,在750℃条件下保温15h,升温速度为2℃/min;
[0023]步骤S5:待坩埚电阻炉冷却至室温,从中取出烧结物粉碎,以获得本实施例的补锂剂。
[0024]实施例2:
[0025]本实施例提供了一种补锂剂,其制备方法包括:
[0026]步骤S1:分别称取0.0096mol醋酸锂(相对醋酸镍、醋酸钴和醋酸锰总质量过量过量7.5%)、0.00082mol醋酸镍、0.0003mol醋酸钴和0.00376mol醋酸锰溶解于10ml蒸馏水中,然后加入40ml无水乙醇,搅拌至均匀,以获得第一溶液;
[0027]步骤S2:称取0.00841mol H2C2O4·
2H2O溶解于15ml蒸馏水中,然后加入40ml无水乙醇,搅拌均匀,以获得第二溶液,其中在搅拌过程中,将第一溶液快速倒入第二溶液中;
[0028]步骤S3:待第一溶液和第二溶液反应6h后,置于80℃的烘箱中干燥12h以获得白色的前驱体粉末,其化学式为MC2O4·
xH2O,M为Li
a
Ni
b
Co
c
Mn
d
;a、b、c、d数值由步骤S1中各组分配比确定;
[0029]步骤S4:将前驱体粉末置于坩埚电阻炉中,于空气氛围下进行烧结,烧结过程为从室温升温至450℃,在450℃条件下保温8h,而后升温至750℃,在750℃条件下保温15h,升温速度为2℃/min;
[0030]步骤S5:待坩埚电阻炉冷却至室温,从中取出烧结物粉碎,以获得本实施例的补锂剂。
[0031]实施例3:
[0032]本实施例提供了一种补锂剂,其制备方法包括:
[0033]步骤S1:分别称取0.0094mol醋酸锂(相对醋酸镍、醋酸钴和醋酸锰总质量过量过量4.5wt%)、0.00076mol醋酸镍、0.0002mol醋酸钴和0.003mol醋酸锰溶解于15ml蒸馏水中,然后加入35ml无水乙醇,搅拌至均匀,以获得第一溶液;
[0034]步骤S2:称取0.00715mol H2C2O4·
2H2O溶解于10ml蒸馏水中,然后加入40ml无水乙醇,搅拌均匀,以获得第二溶液,其中在搅拌过程中,将第一溶液快速倒入第二溶液中;
[0035]步骤S3:待第一溶液和第二溶液反应6h后,置于80℃的烘箱中干燥10h以获得白色
的前驱体粉末,其化学式为MC2O4·
xH2O,M为Li
a
Ni
b
Co
c
Mn
d
;a、b、c、d数值由步骤S1中各组分配比确定;
[0036]步骤S4:将前驱体粉末置于坩埚电阻炉中,于空气氛围下进行烧结,烧结过程为从室温升温至450℃,在450℃条件下保温8h,而后升温至750℃,在750℃条件下保温15h,升温速度为2℃/min;
[0037]步骤S5:待坩埚电阻炉冷却至室温,从中取出烧结物粉碎,以获得本实施例的补锂剂。
[0038]将实施例1

3中制备得到的补锂剂分别制备出正极,然后再分别装配成锂离子电池。对三块锂离子电池进行3C降压充电/0.7C放电的循环测试,以及倍率充电测试(2C放电至3V)。其测试结果如表1所示。
[00本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种补锂剂的制备方法,其特征在于,包括:将醋酸锂、醋酸镍、醋酸钴、醋酸锰、草酸和乙醇共混于水中反应,而后干燥获得前驱体粉末,对前驱体粉末在空气氛围下进行烧结粉碎,以获得补锂剂。2.根据权利要求1所述的补锂剂的制备方法,其特征在于,所述醋酸锂、醋酸镍、醋酸钴、醋酸锰、草酸的摩尔比为63:9.1:4:26.9:71.5。3.根据权利要求1所述的补锂剂的制备方法,其特征在于,所述醋酸锂、醋酸镍、醋酸钴、醋酸锰、草酸的摩尔比为96:8.2:3:37.6:84.1。4.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵瑞阳金勤伟邱飞龙邵珺
申请(专利权)人:江山烯谷科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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