一种安全的锂离子电池正极材料及其电池制造技术

技术编号:4031405 阅读:181 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种安全的锂离子电池正极材料,其特征在于:分子式为LiM1-xNxO2,M=Co,Mn,Ni,V之一,或者两种,或者三种或者四种;N=Cr,Zr,Al,Mg,Ba之一,或者两种;X=0.01-0.9。在惰性气氛或者还原气氛下,采用固相烧结、微波合成方法、溶胶凝胶或水热法制备。一种安全的锂离子电池正极材料的材料做成的电池,其特征在于:正极材料在制备电池过程中只添加质量百分比为0-2%导电剂C。本发明专利技术可以提高和改善含钴(Co)、锰(Mn)、镍(Ni)的锂离子电池正极材料的安全性能。该材料本身具有良好的导电性能和离子输运性能,在电池滥用时,正极材料的电导率急剧增大,锂离子输运通道切断,电池失效。

【技术实现步骤摘要】

一种安全的锂离子电池正极材料属于锂离子电池领域。
技术介绍
锂离子电池的安全性能与正极、负极、电解液、隔膜、粘接剂等在滥用过程中发生 的不可控化学反应及放出的热量直接相关,而最关键的影响因素是电池正极材料。实际应用中,最可能出现的是电池过充的安全性问题。电池在过充的情况下,一方 面出现电解液的分解,另一方面正极材料出现Li+离子过分“脱出”的现象。理论分析认为 Li-Co-O正极材料过充时发生如下反应2Li0.5Co02 — LiCo02+Co0+l/202反应放出活性游离氧,LiCoO2结构被破坏(层状结构塌陷)。完全过充时,整个反 应进一步放出活性游离氧,析出单质Li同时释放出大量的热。在有电解液存在的情况下, 上述反应在140°C左右即开始,释放的游离氧与电解液反应,加速了电解液的分解。温度上 升至150°C时,电解质LiPF6分解为LiF和PF5,其中PF5有强催化作用,导致电解液以几何 级数分解,同时放出更多的热,反应急剧加速,引发其他放热的副反应,整个反应失控,大量 的热量在瞬间释放,电池被破坏甚至爆炸起火。电池针刺、短路或撞击时,电池整个破坏情 况尤甚。Li-Mn-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种安全的锂离子电池正极材料,其特征在于:分子式为LiM↓[1-x]N↓[x]O↓[2],M=Co,Mn,Ni,V之一,或者两种,或者三种或者四种;N=Cr,Zr,Al,Mg,Ba之一,或者两种;X=0.01-0.9。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:卢祥军
申请(专利权)人:鸥瑞智诺能源科技北京有限公司
类型:发明
国别省市:11

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