正极材料、制备方法及应用技术

技术编号:40275747 阅读:11 留言:0更新日期:2024-02-02 23:02
本公开公开了正极材料、制备方法及应用,正极材料包括包覆在三元材料上的、聚二甲基硅氧烷接枝到二氧化钛上形成的疏水层,疏水层一方面可以在物理上隔绝锂的氧化物与空气中的水和二氧化碳反应,另一方面,聚二甲基硅氧烷接枝到二氧化钛上,二者之间通过化学键连接,相比于粘结等方式,可以形成更稳定的疏水层,且聚二甲基硅氧烷接枝到二氧化钛上形成的疏水层相对于直接采用硅氧烷修饰三元材料,疏水性更好,在电解液的长期浸润中也能够具有更稳定的耐久性,防止电解液中HF酸与二氧化钛或正极材料的反应,增强正极材料的化学稳定性与电池的安全性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本公开涉及正极材料,具体而言,涉及正极材料、制备方法及应用


技术介绍

1、三元正极材料具有平台电位高、能量密度大、成本低等优点,在动力锂离子电池市场具有广阔的应用前景,但是三元材料具有表面残锂较多的问题,残锂易与空气中的co2和h=o反应,在表面生成li2co3和lioh。lioh能够和电解液lipf6反应产生hf腐蚀电极;li2co3则会在高温储存时间发生气胀,增加不可逆容量和电荷转移电阻,抑制li+扩散。为了去除残余锂,实际生产中广泛采用水洗或酸洗工艺,并在之后煅烧以恢复性能。然而,水洗+煅烧不仅延长了生产时间,并且水洗、煅烧后层状正极材料也很难恢复初始性能,性能有所下降。

2、另外,正极材料中的水分会与粘结剂生成胶状的物质,导致浆料的流动性和流平性很差,不利于浆料的涂布影响加工性能,制成电池后,其容量、内阻、循环和倍率等都会受到影响;除了对锂电池浆料制备有巨大的影响外,水分过量会引起电解液的分解为氢氟酸,氢氟酸作为一种腐蚀性特别强的酸,会对锂电池正负极材料、集流体造成严重的破坏,最终导致电池出现安全性问题。因此去除正极材料表面残锂,并减本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种正极材料,其特征在于,包括镍钴锰三元材料和包覆在所述镍钴锰三元材料上的二氧化钛包覆层,有聚二甲基硅氧烷接枝在所述包覆层表面的二氧化钛上。

2.根据权利要求1所述的正极材料,其特征在于,所述二氧化钛的质量为镍钴锰三元材料质量的0.1wt%-10wt%。

3.根据权利要求1或2所述的正极材料,其特征在于,所述聚二甲基硅氧烷的摩尔量与所述二氧化钛的摩尔量之比为(0.01~1):(0.01~1)。

4.一种权利要求1-3任意一项所述正极材料的制备方法,其特征在于,将二氧化钛包覆的镍钴锰三元材料与聚二甲基硅氧烷混合得到第二混合物,并采用紫外线照射所述混合...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种正极材料,其特征在于,包括镍钴锰三元材料和包覆在所述镍钴锰三元材料上的二氧化钛包覆层,有聚二甲基硅氧烷接枝在所述包覆层表面的二氧化钛上。

2.根据权利要求1所述的正极材料,其特征在于,所述二氧化钛的质量为镍钴锰三元材料质量的0.1wt%-10wt%。

3.根据权利要求1或2所述的正极材料,其特征在于,所述聚二甲基硅氧烷的摩尔量与所述二氧化钛的摩尔量之比为(0.01~1):(0.01~1)。

4.一种权利要求1-3任意一项所述正极材料的制备方法,其特征在于,将二氧化钛包覆的镍钴锰三元材料与聚二甲基硅氧烷混合得到第二混合物,并采用紫外线照射所述混合物使聚二甲基硅氧烷接枝在二氧化钛上。

5.根据权利要求4所述的正极材料的制备方法,其特征在于,将所述二氧化钛包覆的镍钴锰三元材料与第二有机溶剂混合得到第一固液混合物,然后再与聚二甲基硅氧烷混合得到第二固液混合物,然后蒸发掉第二有机溶剂得到所述第二混合物。

6.根据权利要求5所述的正极材料的制备方法,其特征在于,所述第一固液混合物中固液比为(0.01-1)g:(0.1-1)l。

7.根据权利要求5或6所述的正极材料的制备方法,其特征在于,所述第二有机溶剂为四氢呋喃、正己烷、甲苯、异丙醇、丙酮、正己烷、甲醇和乙醇中至少一种。

8.根据权利要求5-7任意一项所述的正极材料的制备方法,其特征在于,对所述第一固液混合物进行超声处理后,再与所述聚二甲基硅氧烷混合。

9.根据权利要求5-8任意一项所述的正极材料的制备方法,其特征在于,所述第一固液混合物与聚二甲基硅氧烷按照体积比1:1-1:50混合得到所述第二固液混合物。

10.根据权利要求5-9任意一项所述的正极材料的制备方法,其特征在于,将所述第二固液混合物置于60℃-200℃温度条件下蒸发第二有机溶剂至第二有机溶剂含量小于0.1wt%。

11.根据权利要求4-10任意一项所述的正极材料的制备方法,其特征在于,所述紫外线的波长为200nm-400nm。

12.根据权利要求4-11任意一项所述的正极材料的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员:李爱霞余海军谢英豪李长东
申请(专利权)人:广东邦普循环科技有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1