System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种高导电锂离子电池正极材料、制备方法及锂离子电池技术_技高网

一种高导电锂离子电池正极材料、制备方法及锂离子电池技术

技术编号:40261975 阅读:12 留言:0更新日期:2024-02-02 22:51
本发明专利技术公开一种高导电锂离子电池正极材料、制备方法及锂离子电池,该高导电锂离子电池正极材料包括正极材料主体和液态金属,所述液态金属与所述正极材料主体的重量比为1~50:100。本发明专利技术通过在正极材料主体中添加液态金属制备高导电锂电池正极材料,液态金属均匀填充在正极材料主体颗粒间的空隙中,液态合金作为导电介质,能够提高锂离子电池正极材料的导电率和传输效率。该高导电锂离子电池正极材料的制备方法,通过部分正极材料主体和液态金属先制备中间体,再将中间体和剩余的正极材料主体混合球磨,从而制备出高导电锂离子电池正极材料。该制备方法操作简单,高效便捷,可大批量生产,适用于工业生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池的,尤其涉及一种高导电锂离子电池正极材料、制备方法及锂离子电池


技术介绍

1、锂离子电池由于工作电压高、比能量高、无记忆效应、无污染、自放电小、循环寿命长的特点,在当今最受欢迎的便携式电子设备、通信设备以及电动汽车领域将占据越来越大的市场份额。作为锂离子电池的重要的核心材料,锂离子电池正极材料通常要求具备高的充放电比容量,价格低廉、环境相容、绿色无毒、良好的热稳定性等特点。

2、锂离子电池发展的关键是电极材料的发展,尤其是正极材料的发展直接限制的锂离子电池的寿命和电池续航能力。目前正极材料普遍的问题是在于它固有的低的导电率,低的锂离子传输率,成为抑制电池比能量提高的主要因素,由于这个限制因素很难满足高速率驱动运行的电动汽车电源系统,限制了锂离子电池的应用。

3、因此,目前需要一种导电率高、锂离子传输速率高的锂离子电池正极材料。


技术实现思路

1、本专利技术提供一种高导电锂离子电池正极材料、制备方法及锂离子电池,该锂离子电池正极材料具有导电率高、传输效率高的特点。

2、本专利技术一方面提供一种高导电锂离子电池正极材料,包括:正极材料主体和液态金属,所述液态金属与所述正极材料主体的重量比为1~50:100。

3、在一可实施方式中,所述正极材料主体至少包括limn2o4、licoo2、limno2、lifepo4、limnpo4及linixcoymn1-x-yo2中的一种。

4、在一可实施方式中,所述正极材料主体的d50粒径为0.5μm~20μm。

5、在一可实施方式中,所述正极材料主体的d50粒径为5μm~15μm。

6、在一可实施方式中,所述液态金属包含如下重量百分比的组分:65-95wt%ga,0-30wt%in,0-30wt%sn,0-10wt%zn。

7、本专利技术另一方面提供一种高导电锂离子电池正极材料的制备方法,包括如下步骤:

8、将液态金属与正极材料主体按照重量比为10:1~20混合并搅拌均匀,得到中间体;

9、将得到的中间体与剩余的正极材料主体混合球磨,得到高导电锂离子电池正极材料。

10、在一可实施方式中,所述液态金属与所述正极材料主体以200~1000r/min的搅拌速度搅拌2~8h,得到中间体。

11、在一可实施方式中,所述中间体与所述剩余的正极材料主体的体积之和与磨球的体积比为1~3:1,且所述中间体与所述剩余的正极材料主体以400-600r/min的转速混合球磨2-6h,得到高导电锂离子电池正极材料。

12、在一可实施方式中,所述中间体与所述剩余的正极材料主体在氧化气氛下球磨处理。

13、本专利技术又一方面提供一种锂离子电池,包括本专利技术所述的高导电锂离子电池正极材料。

14、本专利技术具备以下有益效果:

15、1、本专利技术通过在正极材料主体中添加液态金属制备高导电锂电池正极材料,液态金属均匀填充在正极材料主体颗粒间的空隙中,液态合金作为导电介质,能够提高锂离子电池正极材料的导电率和传输效率;

16、2、本专利技术采用部分正极材料主体和液态金属先制备中间体,再将中间体和剩余的正极材料主体混合球磨,从而制备出高导电锂离子电池正极材料。该制备方法操作简单,高效便捷,可大批量生产,适用于工业生产;

17、3、中间体和剩余的正极材料主体在氧化气氛下球磨,能够增加液态金属的附着能力,以使正极材料主体与液态金属结合得更为紧密;

18、4、使用本专利技术制备的高导电锂离子电池正极材料制备锂离子电池,能够提高锂离子电池的大电流放电能力和循环稳定性,从而扩大锂离子电池的应用范围。

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【技术保护点】

1.一种高导电锂离子电池正极材料,其特征在于,包括正极材料主体和液态金属,所述液态金属与所述正极材料主体的重量比为1~50:100。

2.根据权利要求1所述的高导电锂离子电池正极材料,其特征在于,所述正极材料主体至少包括LiMn2O4、LiCoO2、LiMnO2、LiFePO4、LiMnPO4及LiNixCoyMn1-x-yO2中的一种。

3.根据权利要求2所述的高导电锂离子电池正极材料,其特征在于,所述正极材料主体的D50粒径为0.5μm~20μm。

4.根据权利要求3所述的高导电锂离子电池正极材料,其特征在于,所述正极材料主体的D50粒径为5μm~15μm。

5.根据权利要求1所述的高导电锂离子电池正极材料,其特征在于,所述液态金属包含如下重量百分比的组分:65-95wt%Ga,0-30wt%In,0-30wt%Sn,0-10wt%Zn,各元素重量百分比总和为100%。

6.一种根据权利要求1~5任一项所述的高导电锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

7.根据权利要求7所述的高导电锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述液态金属与所述正极材料主体以200~1000r/min的搅拌速度搅拌2~8h,得到中间体。

8.根据权利要求7所述的高导电锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述中间体与所述剩余的正极材料主体的体积之和与磨球的体积比为1~3:1,且所述中间体与所述剩余的正极材料主体以400-600r/min的转速混合球磨2-6h,得到高导电锂离子电池正极材料。

9.根据权利要求7所述的高导电锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述中间体与所述剩余的正极材料主体在氧化气氛下球磨处理。

10.一种锂离子电池,其特征在于,包括权利要求1~5任一项所述的高导电锂离子电池正极材料。

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【技术特征摘要】

1.一种高导电锂离子电池正极材料,其特征在于,包括正极材料主体和液态金属,所述液态金属与所述正极材料主体的重量比为1~50:100。

2.根据权利要求1所述的高导电锂离子电池正极材料,其特征在于,所述正极材料主体至少包括limn2o4、licoo2、limno2、lifepo4、limnpo4及linixcoymn1-x-yo2中的一种。

3.根据权利要求2所述的高导电锂离子电池正极材料,其特征在于,所述正极材料主体的d50粒径为0.5μm~20μm。

4.根据权利要求3所述的高导电锂离子电池正极材料,其特征在于,所述正极材料主体的d50粒径为5μm~15μm。

5.根据权利要求1所述的高导电锂离子电池正极材料,其特征在于,所述液态金属包含如下重量百分比的组分:65-95wt%ga,0-30wt%in,0-30wt%sn,0-10wt%zn,各元素重量百分比总和为1...

【专利技术属性】
技术研发人员:房慧崔云涛许钟华蔡敏严小黑黄设新杨保海刘静
申请(专利权)人:广西民族师范学院
类型:发明
国别省市:

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