【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锂离子电池，涉及一种氧化物电解质的细化方法及应用。
技术介绍
1、为了缓解环境和能源压力，锂二次电池由于具有高能量密度、工作温度范围宽、环境友好等优点而被广泛应用3c数码、汽车、储能等领域。随着二次电池的应用越来越广，电子装置如电脑、手机等对低温性能要求越来越高，但目前锂二次电池在低温条件下，直流内阻急剧增加，放电较为困难，甚至无法放出电；低温下充电时，极化增加，导致恒流容量比下降，无法满充；低温下大倍率充电也易出现析锂现象，因此提升锂二次电池低温性能尤为重要。
2、由于nasicon型固态电解质具有很高的离子传输速率，不仅可以作为固态电解质，还可以作为正极包覆材料使用。将其作为正极包覆材料，不仅可以避免电解液与正极材料的直接接触，提高循环稳定性，还可以提高材料表面锂离子扩散速率，从而进一步提升倍率和低温性能。当正极极片的正极材料层中包括磷酸钛铝锂时，可以显著改善低温下电解液的凝固点，避免低温下电解液粘度的急剧增加，改善了低温下离子电导率；同时，磷酸钛铝锂在低温下自身也具有较高的离子电导率，由于磷酸钛铝锂本身作为导锂离子剂，导锂离子效果较好，经过充分分散后，磷酸钛铝锂可充当离子传输的通道，进一步完善低温下离子传输网络，达到改善二次电池的低温性能的目的，并提升倍率性能。
3、cn113451569a公开了一种latp包覆的高压尖晶石lini0.5mn1.5o4正极材料及其制备方法，通过两步固相法对lini0.5mn1.5o4正极材料进行latp包覆，使其表面形成一层latp保护膜，以达到增强材
4、小粒径电解质材料易于均匀包覆正极材料，但溶剂化细化纳米浆料干燥后，溶剂易残留，极大可能影响正极电极性能，且易团聚，极难分散成原纳米浆料尺寸。
5、因此，如何实现氧化物电解质的颗粒细化，同时不影响后续在正极中的使用，提升正极材料的性能，是亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种氧化物电解质的细化方法及应用。本专利技术提供的细化方法，添加n-甲基吡咯烷酮(nmp)时，加入酸性添加剂防止水解，既实现了氧化物电解质的粒径细化，又无需得到粉料结构，可将细化后的浆料直接用于正极浆料的制备过程中，既规避了纳米浆料烘干后难分散难题，又不需要进行高温烧结包覆，还可实现降低残碱，避免正极浆料的凝胶化，同时还提升了电池的性能。
2、为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供一种氧化物电解质的细化方法，所述细化方法包括以下步骤：
4、将氧化物电解质粗粉、n-甲基吡咯烷酮和酸性添加剂混合，砂磨细化，得到细化后的氧化物电解质浆料。
5、本专利技术得到细化后的氧化物电解质浆料后，还可将浆料清洗、干燥处理，得到细化后的粉末。
6、本专利技术提供的细化方法，以nmp作为细化溶剂时，nmp作为氧化物电解质细化溶剂，细化后的纳米浆料可以直接与三元正极材料掺混，不会额外引入其他溶剂，对正极材料性能无影响；选用nmp的同时辅助加入酸性添加剂，既可以抑制nmp水解，得到的细化后的氧化物纳米浆料也不需要烘干后再分散，可直接用于正极浆料的制备过程，规避了纳米粉制备过程中纳米粉易团聚难分散问题；同时细化后的氧化物电解质浆料中酸还可以中和正极浆料中过多的残余碱，防止因碱性过高，导致电极制备过程中粘结剂pvdf在碱性条件下发生交联反应，形成凝胶问题，影响浆料涂覆性能。
7、本专利技术如果不加入酸性添加剂，则无法得到稳定的氧化物电解质纳米浆料，浆料易分层变质，应用在正极掺混过程中会出现正极浆料凝胶黏稠，涂覆困难现象。
8、优选地，所述氧化物电解质粗粉的d50≤150μm，例如150μm、130μm、100μm、80μm或50μm等。
9、优选地，所述氧化物电解质的化学通式为li1+xalxti2-x(po4)3，其中，0＜x＜1，例如0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8或0.9等。
10、优选地，先对氧化物电解质粗粉进行除水处理。
11、优选地，所述氧化物电解质粗粉与n-甲基吡咯烷酮的质量比为1:9～4:6，例如1:9、2:8、3:7或4:6等。
12、优选地，先对n-甲基吡咯烷酮进行除水处理。
13、优选地，所述酸性添加剂包括草酸、酒石酸或癸酸中的任意一种或至少两种的组合。
14、本专利技术提供的酸性添加剂种类，抑制nmp水解的同时，后续用于正极浆料制备时，还不会对正极浆料产生任何不利影响。
15、优选地，所述氧化物电解质粗粉与酸性添加剂质量比为5:2～14:1，例如5:2、8:2、10:2、12:2、14:2、16:2、18:2、20:2、22:2、24:2、26:2或14:1等。
16、本专利技术提供的氧化物电解质粗粉与n-甲基吡咯烷酮的质量比为1:9～4:6，同时协同氧化物电解质粗粉与酸性添加剂质量比为5:2～14:1，既可以实现砂磨细化后，浆料中nmp刚好不变色，有效地抑制了其水解，又可以实现后续用于正极浆料时，降低浆料中的残碱度，实现一酸二用；氧化物电解质粗粉与n-甲基吡咯烷酮的质量过大，会导致砂磨机堵机，难以运行，而过小，又会导致浆料过稀，后续应用上溶剂过多，影响极片性能；氧化物电解质粗粉与酸性添加剂质量比过大，会导致细化后的浆料不稳定，出现分层变质现象，而过小，虽然可以实现氧化物纳米浆料稳定不变质，但是会导致引入添加剂过多，影响电池充放电过程中活性物质发挥。
17、优选地，先对酸性添加剂进行除水处理。
18、优选地，所述砂磨细化的温度≤30℃，例如20℃、23℃、25℃、28℃或30℃等。
19、优选地，所述细化后的氧化物电解质浆料中，氧化物电解质的d50为50～200nm，例如50nm、80nm、110nm、130nm、140nm、150nm、160nm、170nm、180nm、190nm或200nm等。
20、本专利技术提供的细化方法，进行氧化物电解质、nmp和酸性添加剂的混合前，先对原料进行除水干燥处理，可避免nmp遇残留原料中的水导致变质。
21、第二方面，本专利技术提供一种细化后的氧化物电解质浆料，所述细化后的氧化物电解质浆料由如第一方面所述的细化方法细化后得到。
22、第三方面，本专利技术提供一种正极浆料的制备方法，所述制备方法包括本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种氧化物电解质的细化方法，其特征在于，所述细化方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的氧化物电解质的细化方法，其特征在于，所述氧化物电解质粗粉的D50≤150μm；
3.根据权利要求1或2所述的氧化物电解质的细化方法，其特征在于，所述砂磨细化的温度≤30℃；
4.一种细化后的氧化物电解质浆料，其特征在于，所述细化后的氧化物电解质浆料由如权利要求1-3任一项所述的细化方法细化后得到。
5.一种正极浆料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的正极浆料的制备方法，其特征在于，所述混合包括先将细化后的氧化物电解质浆料和粘结剂进行一次混合，得到氧化物电解质胶液；再将正极材料、导电剂、氧化物电解质胶液和溶剂进行二次混合，得到正极浆料；
7.根据权利要求5或6所述的正极浆料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
8.一种正极浆料，其特征在于，所述正极浆料由如权利要求5-7任一项所述的正极浆料的制备方法制备得到。
9.一种正极极片，其特征在于，
10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括如权利要求9所述的正极极片。
...【技术特征摘要】
1.一种氧化物电解质的细化方法，其特征在于，所述细化方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的氧化物电解质的细化方法，其特征在于，所述氧化物电解质粗粉的d50≤150μm；
3.根据权利要求1或2所述的氧化物电解质的细化方法，其特征在于，所述砂磨细化的温度≤30℃；
4.一种细化后的氧化物电解质浆料，其特征在于，所述细化后的氧化物电解质浆料由如权利要求1-3任一项所述的细化方法细化后得到。
5.一种正极浆料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的正极浆料的制备方法，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾静和，嵇书伟，周永建，赵力达，张秩华，周剑光，
申请(专利权)人：中汽创智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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。