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() 湿法包覆改性钠离子电池层状氧化物正极材料的制备方法技术_技高网

湿法包覆改性钠离子电池层状氧化物正极材料的制备方法技术

技术编号:40658176 阅读:5 留言:0更新日期:2024-03-18 18:49
本发明专利技术提供一种湿法包覆改性钠离子电池层状氧化物正极材料及制备方法,将需要包覆改性的层状氧化物作为主要原料,同时准备包覆改性剂,将层状氧化物与包覆改性剂按一定比例混合均匀后加入水溶液中,边加料边搅拌,加料时间控制在1~20min,并控制溶液温度在30~60℃,使层状氧化物与包覆改性剂在水溶液中进行水洗包覆,形成浆料;将浆料加入过滤设备中,去除滤液,形成滤饼;将滤饼进行干燥处理,获得含有包覆改性剂的层状氧化物;将含有包覆改性剂的层状氧化物在一定温度条件下进行烧结,即可得到湿法包覆改性钠离子电池层状氧化物正极材料。本发明专利技术具有降低游离钠含量、稳定浆料黏度和降低电池内阻增长的优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种湿法包覆改性钠离子电池层状氧化物正极材料的制备方法,属于钠离子电池正极材料。


技术介绍

1、层状氧化物是一种常用的钠离子电池正极材料,然而,传统的层状氧化物在电池生产过程中存在一些问题,例如游离钠含量较高,导致浆料黏度增长快,不利于涂布;同时,电池的内阻也会随着游离钠的增加而增加,影响电池的性能。

2、为了解决上述问题,现有技术中已经提出了湿法包覆改性钠离子电池层状氧化物正极材料的方法。通过湿法包覆改性,可以降低层状氧化物材料中的游离钠含量,使得总钠量在0.10%以内。这种改性方法制作的层状氧化物材料在制成电池浆料的时候,能够有效地降低电池浆料的黏度增长速度,使得浆料在静置12小时后黏度增长不超过50%,并且仍然能够正常涂布。同时,这种改性方法对电池的内阻增长也有明显的降低作用。

3、然而,在现有的层状氧化物制备方法中,游离钠的含量较高,导致浆料黏度增长快,不利于涂布,这会限制大批量生产时的效率和生产能力。此外,游离钠的增加还会导致电池的内阻增加,影响电池的性能。因此,有必要寻找一种能够降低层状氧化物中游离钠含量的方法,以提高电池的生产效率和性能。


技术实现思路

1、针对现有技术中的不足,本专利技术提出一种湿法包覆改性钠离子电池层状氧化物正极材料的制备方法,该方法不仅降低了游离钠的含量,解决了浆料黏度增长较快的问题,保证浆料能够正常涂布,同时降低电池的内阻增长。

2、本专利技术的技术方案:一种湿法包覆改性钠离子电池层状氧化物正极材料的制备方法,包括以下步骤:

3、步骤1、准备原料:将需要包覆改性的层状氧化物作为主要原料,同时准备包覆改性剂;

4、步骤2、湿法包覆:将层状氧化物与包覆改性剂按一定比例混合均匀后加入水溶液中,边加料边搅拌,加料时间控制在1~20min,并控制溶液温度在30~60℃,使层状氧化物与包覆改性剂在水溶液中进行水洗包覆,形成浆料;

5、步骤3、过滤:将浆料加入过滤设备中,去除滤液,形成滤饼;

6、步骤4、干燥:将滤饼进行干燥处理,获得含有包覆改性剂的层状氧化物;

7、步骤5、烧结:将含有包覆改性剂的层状氧化物在一定温度条件下进行烧结,即可得到湿法包覆改性钠离子电池层状氧化物正极材料。

8、上述方法中,所述加料时间控制在3~15min。

9、优选地,所述加料时间控制在3~10min。

10、上述方法中,所述搅拌转速为300~2000r/min,搅拌时间为15~60min。

11、优选地,所述搅拌转速为500~2000r/min。

12、上述方法中,所述干燥处理的温度为120~200℃,烘干时间为3~10h。

13、上述方法中,所烧结温度为400~750℃,恒温2~15h。

14、上述方法中,所述包覆改性剂为含有ti、p、al、w、mo、sr、ce、co、mn、ni、li、na或zr元素中的至少一种的盐,且ti、p、al、w、mo、sr、ce、co、mn、ni、li、na或/和zr元素与层状氧化物的摩尔比0.002~0.004:1。

15、上述方法中,所述包覆改性钠离子电池层状氧化物正极材料的中位粒径d50=3.5~15.0μm。

16、上述方法中,所述包覆改性钠离子电池层状氧化物正极材料的压实密度为2.8~3.5g/cm3。

17、由于采用上述技术方案,本专利技术的优点在于:

18、1、降低游离钠含量:通过湿法包覆改性后,层状氧化物的游离钠含量非常低,特别是总钠量在0.10%以内。相比于现有技术,这可以显著减少浆料中游离钠的含量,有利于电池浆料的涂布。

19、2、稳定浆料黏度:经过湿法包覆改性后,浆料在静置条件放置12小时后黏度增长不超过50%,仍然能正常涂布。与现有技术相比,这意味着本技术方案能够保持浆料的稳定性,特别是在大批量生产时,能够提高涂布效率。

20、3、降低电池内阻增长:湿法包覆改性后,对电池的内阻增长有明显的降低作用。相比于现有技术,这意味着本技术方案能够改善电池的性能稳定性,延长电池的使用寿命。

21、综上所述,经过湿法包覆工艺制备的钠离子电池正极材料,材料的粒度分布相对更加集中,因为湿法包覆过程会把材料表面的游离钠降下来,将原本部分因为游离钠含量较高的团聚颗粒分散开来,使得材料更多的微粉颗粒凸显出来,而在后续的抽滤或者固液分离的过程中,部分微粉会随着液体排除体系内,使得材料的微粉减少,同时因为颗粒的表面游离钠的降低,材料的表面变得更加光滑,材料的轮廓变得更加圆润,团聚在一起的大颗粒也相对减少;使得材料在电池制浆过程,浆料的流动性好,黏度较低,涂布成极片后,极片的压实密度高,粉末之间的接触更加紧密,电池的内阻更低。因此,本专利技术具有降低游离钠含量、稳定浆料黏度和降低电池内阻增长的优势。这些优势使得本专利技术更适用于电池的生产和应用,提高了电池的性能和可靠性。

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【技术保护点】

1.一种湿法包覆改性钠离子电池层状氧化物正极材料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的湿法包覆改性钠离子电池层状氧化物正极材料的制备方法,其特征在于:所述加料时间控制在3~15min。

3.根据权利要求2所述的湿法包覆改性钠离子电池层状氧化物正极材料的制备方法,其特征在于:所述加料时间控制在3~10min。

4.根据权利要求1所述的湿法包覆改性钠离子电池层状氧化物正极材料的制备方法,其特征在于:所述搅拌转速为300~2000r/min,搅拌时间为15~60min。

5.根据权利要求4所述的湿法包覆改性钠离子电池层状氧化物正极材料的制备方法,其特征在于:所述搅拌转速为500~2000r/min。

6.根据权利要求1所述的湿法包覆改性钠离子电池层状氧化物正极材料的制备方法,其特征在于:所述干燥处理的温度为120~200℃,烘干时间为3~10h。

7.根据权利要求1所述的湿法包覆改性钠离子电池层状氧化物正极材料的制备方法,其特征在于:所烧结温度为400~750℃,恒温2~15h。

>8.根据权利要求1所述的湿法包覆改性钠离子电池层状氧化物正极材料的制备方法,其特征在于:所述包覆改性剂为含有Ti、P、Al、W、Mo、Sr、Ce、Co、Mn、Ni、Li、Na或Zr元素中的至少一种,且Ti、P、Al、W、Mo、Sr、Ce、Co、Mn、Ni、Li、Na或/和Zr元素与层状氧化物的摩尔比0.001~0.009:1,优选摩尔比为0.002~0.004:1。

9.根据权利要求1所述的湿法包覆改性钠离子电池层状氧化物正极材料的制备方法,其特征在于:所述包覆改性钠离子电池层状氧化物正极材料的中位粒径D50=3.5~15.0μm。

10.根据权利要求1所述的湿法包覆改性钠离子电池层状氧化物正极材料的制备方法,其特征在于:所述包覆改性钠离子电池层状氧化物正极材料的压实密度为2.8~3.5g/cm3。

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【技术特征摘要】

1.一种湿法包覆改性钠离子电池层状氧化物正极材料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的湿法包覆改性钠离子电池层状氧化物正极材料的制备方法,其特征在于:所述加料时间控制在3~15min。

3.根据权利要求2所述的湿法包覆改性钠离子电池层状氧化物正极材料的制备方法,其特征在于:所述加料时间控制在3~10min。

4.根据权利要求1所述的湿法包覆改性钠离子电池层状氧化物正极材料的制备方法,其特征在于:所述搅拌转速为300~2000r/min,搅拌时间为15~60min。

5.根据权利要求4所述的湿法包覆改性钠离子电池层状氧化物正极材料的制备方法,其特征在于:所述搅拌转速为500~2000r/min。

6.根据权利要求1所述的湿法包覆改性钠离子电池层状氧化物正极材料的制备方法,其特征在于:所述干燥处理的温度为120~200℃,烘干时间为3~10h。

7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:周朝毅向黔新梅铭李金凯王庭超
申请(专利权)人:贵州振华新材料有限公司
类型:发明
国别省市:

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