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() 一种简便掺混以改善六系三元正极材料性能的方法技术_技高网

一种简便掺混以改善六系三元正极材料性能的方法技术

技术编号:41155488 阅读:3 留言:0更新日期:2024-04-30 18:20
一种简便掺混以改善六系三元正极材料性能的方法,包括如下步骤:S1:将粘结剂溶解于溶剂中,磁力搅拌后,过夜,得到均一的胶液;S2:在干燥环境下,先后加入胶液、导电剂于混料罐中,采用行星式脱泡机进行混料;S3:取出上述混料罐,向混料罐中加入六系三元正极材料主材、固态电解质粉体、溶剂,继续采用行星式脱泡机进行混料,得到浆料;S4:将所述浆料倒在铝箔上,使用刮刀进行涂布;S5:将涂布好浆料的铝箔放入真空干燥箱内,抽取真空。本发明专利技术所述的简便掺混以改善六系三元正极材料性能的方法,以一个较为简单的工艺,实现了固态电解质粉体掺混进六系三元正极材料中并且改善其整体的电化学性能的技术效果,成本低廉,适合工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电池制备,具体涉及一种简便掺混以改善六系三元正极材料性能的方法


技术介绍

1、目前,社会对高能量密度的储能装置的需求随着我国现代化进程的不断加快、生活水平的不断提高而逐年增加。锂离子电池作为发展较快、技术较为成熟的新型绿色储能装置,自1991年由日本索尼公司成功商业化以来,就以迅猛的发展速度,逐渐替代以往的镍铬、铅酸电池,成为科研技术人员的研究热点。

2、锂离子电池一般由正极材料、隔膜、负极材料、集流体所组成,正极材料作为其核心组件之一,是提升锂离子电池能量密度的关键所在。目前商业上主流的正极材料包括镍钴锰酸锂、钴酸锂、磷酸铁锂等,其中镍钴锰酸锂三元正极材料因其较高的电压平台和能量密度而得到广泛应用,但是三元正极材料的循环稳定性较差,并且化学反应活泼,使其安全性能无法得到保证。

3、在固态电池这个概念逐步成为现实的当下,固态电解质逐渐进入大众的视野,已有诸多企业对固态电解质的应用展开探究,latp相较于其他固态电解质具有较低的成本、较高的离子电导率和空气稳定性,被认为是最有可能商业化应用的固态电解质。

4、经实践,固态电解质磷酸钛铝锂(latp)的掺混能够全方面提升三元正极材料的电化学性能,改善其循环稳定性。因此,本专利技术提供了一种以固态电解质的掺混来改善六系三元正极材料电化学性能的方法。


技术实现思路

1、专利技术目的:为了克服以上不足,本专利技术的目的是提供一种简便掺混以改善六系三元正极材料性能的方法,设计合理,以一个较为简单的工艺,实现了不同粒径的固态电解质粉体掺混进六系三元正极材料中并且改善其整体的电化学性能的技术效果,方法简单,成本低廉,可规模化制备,应用前景广泛。

2、本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的:

3、一种简便掺混以改善六系三元正极材料性能的方法,包括如下步骤:

4、s1:将粘结剂溶解于溶剂中,磁力搅拌后,过夜,得到均一的胶液;将所述胶液装于试剂瓶中,并且采用封口膜封装备用;

5、s2:在干燥环境下,先后加入胶液、导电剂于混料罐中,采用行星式脱泡机进行混料;

6、s3:取出上述混料罐,向混料罐中加入六系三元正极材料主材、固态电解质粉体、溶剂,继续采用行星式脱泡机进行混料,得到浆料;

7、s4:将所述浆料倒在铝箔上,使用刮刀进行涂布;

8、s5:将涂布好浆料的铝箔放入真空干燥箱内,抽取真空,以60-100℃的温度烘干10-15h,制得正极材料。

9、进一步的,上述的简便掺混以改善六系三元正极材料性能的方法,所述步骤s1中,所述粘结剂选自聚偏氟乙烯、聚酰亚胺、聚丙烯酸和羧甲基纤维素中的一种;所述溶剂选自n-甲基吡咯烷酮、n-二甲基酰胺和二甲基亚砜中的一种;所述粘结剂与溶剂的质量比为1:10-30。

10、进一步的,上述的简便掺混以改善六系三元正极材料性能的方法,所述步骤s1中,所述粘结剂为聚偏氟乙烯,所述溶剂选自n-甲基吡咯烷酮,所述粘结剂与溶剂的质量比为1:19。

11、进一步的,上述的简便掺混以改善六系三元正极材料性能的方法,所述步骤s2中,所述导电剂选自导电炭黑、乙炔炭黑、多壁碳纳米管和石墨烯中的一种或者多种的组合;所述胶液、导电剂的质量比为10-30:1。

12、进一步的,上述的简便掺混以改善六系三元正极材料性能的方法,所述步骤s2中,所述导电剂为导电炭黑,所述胶液、导电剂的质量比为20:1。

13、进一步的,上述的简便掺混以改善六系三元正极材料性能的方法,所述步骤s3中,所述六系三元正极材料主材为ncm613;所述固态电解质粉体为磷酸钛铝锂粉体、锂镧锆氧粉体、锂镧锆钽氧粉体中的一种,所述固态电解质粉体为微米级或者纳米级固态电解质粉体;所述胶液、六系三元正极材料主材、固态电解质粉体、溶剂的质量比为40-60:35-55:1:40-60。

14、进一步的,上述的简便掺混以改善六系三元正极材料性能的方法,所述步骤s3中,所述固态电解质粉体为磷酸钛铝锂粉体,所述固态电解质粉体的粒径为100nm-2000nm;所述胶液、六系三元正极材料主材、固态电解质粉体、溶剂的质量比为50:44:1:50。

15、进一步的,上述的简便掺混以改善六系三元正极材料性能的方法,所述步骤s2、s3中,行星式脱泡机的运行参数设置相同,均为:设置行星式脱泡机三段程序为1000rpm运行200s,2000rpm运行200s,1500rpm运行200s,单次运行总计10min,运行两遍。

16、进一步的,上述的简便掺混以改善六系三元正极材料性能的方法,所述步骤s5中,真空干燥箱的温度设置为80℃,烘干时间为12h。

17、与现有技术相比,本专利技术具有如下的有益效果:本专利技术所述的简便掺混以改善六系三元正极材料性能的方法,以一个较为简单的工艺,实现了不同粒径的固态电解质粉体掺混进六系三元正极材料中并且改善其整体的电化学性能的技术效果,改善了其首圈充放电效率,倍率循环性能和低温性能,从而提高六系三元正极材料在电芯应用过程中的整体稳定性和安全性,其制备技术简单,成本低廉,适合工业化生产,具有广泛的应用场景。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种简便掺混以改善六系三元正极材料性能的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的简便掺混以改善六系三元正极材料性能的方法,其特征在于,所述步骤S1中,所述粘结剂选自聚偏氟乙烯、聚酰亚胺、聚丙烯酸和羧甲基纤维素中的一种;所述溶剂选自N-甲基吡咯烷酮、N-二甲基酰胺和二甲基亚砜中的一种;所述粘结剂与溶剂的质量比为1:10-30。

3.根据权利要求2所述的简便掺混以改善六系三元正极材料性能的方法,其特征在于,所述步骤S1中,所述粘结剂为聚偏氟乙烯,所述溶剂选自N-甲基吡咯烷酮,所述粘结剂与溶剂的质量比为1:19。

4.根据权利要求1所述的简便掺混以改善六系三元正极材料性能的方法,其特征在于,所述步骤S2中,所述导电剂选自导电炭黑、乙炔炭黑、多壁碳纳米管和石墨烯中的一种或者多种的组合;所述胶液、导电剂的质量比为10-30:1。

5.根据权利要求4所述的简便掺混以改善六系三元正极材料性能的方法,其特征在于,所述步骤S2中,所述导电剂为导电炭黑,所述胶液、导电剂的质量比为20:1。

6.根据权利要求1所述的简便掺混以改善六系三元正极材料性能的方法,其特征在于,所述步骤S3中,所述六系三元正极材料主材为NCM613;所述固态电解质粉体为磷酸钛铝锂粉体、锂镧锆氧粉体、锂镧锆钽氧粉体中的一种,所述固态电解质粉体为微米级或者纳米级固态电解质粉体;所述胶液、六系三元正极材料主材、固态电解质粉体、溶剂的质量比为40-60:35-55:1:40-60。

7.根据权利要求6所述的简便掺混以改善六系三元正极材料性能的方法,其特征在于,所述步骤S3中,所述固态电解质粉体为磷酸钛铝锂粉体,所述固态电解质粉体的粒径为100nm-2000nm;所述胶液、六系三元正极材料主材、固态电解质粉体、溶剂的质量比为50:44:1:50。

8.根据权利要求1所述的简便掺混以改善六系三元正极材料性能的方法,其特征在于,所述步骤S2、S3中,行星式脱泡机的运行参数设置相同,均为:设置行星式脱泡机三段程序为1000rpm运行200s,2000rpm运行200s,1500rpm运行200s,单次运行总计10min,运行两遍。

9.根据权利要求1所述的简便掺混以改善六系三元正极材料性能的方法,其特征在于,所述步骤S5中,真空干燥箱的温度设置为80℃,烘干时间为12h。

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【技术特征摘要】

1.一种简便掺混以改善六系三元正极材料性能的方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的简便掺混以改善六系三元正极材料性能的方法,其特征在于,所述步骤s1中,所述粘结剂选自聚偏氟乙烯、聚酰亚胺、聚丙烯酸和羧甲基纤维素中的一种;所述溶剂选自n-甲基吡咯烷酮、n-二甲基酰胺和二甲基亚砜中的一种;所述粘结剂与溶剂的质量比为1:10-30。

3.根据权利要求2所述的简便掺混以改善六系三元正极材料性能的方法,其特征在于,所述步骤s1中,所述粘结剂为聚偏氟乙烯,所述溶剂选自n-甲基吡咯烷酮,所述粘结剂与溶剂的质量比为1:19。

4.根据权利要求1所述的简便掺混以改善六系三元正极材料性能的方法,其特征在于,所述步骤s2中,所述导电剂选自导电炭黑、乙炔炭黑、多壁碳纳米管和石墨烯中的一种或者多种的组合;所述胶液、导电剂的质量比为10-30:1。

5.根据权利要求4所述的简便掺混以改善六系三元正极材料性能的方法,其特征在于,所述步骤s2中,所述导电剂为导电炭黑,所述胶液、导电剂的质量比为20:1。

6.根据权利要求1所述的简便掺混以改善六系三元正极材料性能的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员:张全权刘博刘敏
申请(专利权)人:合源锂创苏州新能源科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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