一种低温性能优异的富锂锰基正极材料及其制备方法技术

技术编号:41336359 阅读:48 留言:0更新日期:2024-05-20 09:55
本发明专利技术属于锂离子电池正极材料领域,具体涉及一种低温性能优异的富锂锰基正极材料及其制备方法,包括以下步骤:步骤一、准备层状富锂锰氧化物正极材料的原料;步骤二、将正极材料的原料、螯合剂与表面活性剂加入去离子水中制备喷雾溶液,喷雾得到正极前驱体;步骤三、前驱体烧结得正极活性材料层状富锂锰氧化物。本发明专利技术首次提出在喷雾溶液中加入表面活性剂,杜绝喷雾溶液内沉淀的产生;可以有效减小喷雾造粒后前驱体的粒径,提高材料稳定性和循环性能,能有效抑制低温下富锂锰基正极材料的电压衰退问题,提升其低温性能电导率。同时制备方法便捷易操作,降低了生产成本,可实现大规模的工业化生产。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池正极材料领域,具体涉及一种低温性能优异的富锂锰基正极材料及其制备方法


技术介绍

1、锂离子电池具有储能密度高,环境友好,轻便性等优点,受到科研工作者的青睐,其中高能量密度的富锂锰层状氧化物阴极引起了极大的关注。

2、富锂锰基正极材料[xlimo2-(1-x)li 2mno3]具有“三高”的特点,放电比容量高(~280毫安时/克)、中值电压高(3.6伏特)、质量比能量密度高(大于500瓦时/千克)。并且成本低、材料合成和材料制备工艺相对简单,有望成为下一代动力电池正极材料。但富锂锰基正极材料低温性能较差,在低温环境(0℃~-30℃)初始比容量低且电压和容量衰减过快,循环性能差无法满足寒冷地区的使用需求。

3、目前,制备富锂锰正极材料的方法主要有液相共沉淀、溶胶-凝胶、水热法、固相球磨法和喷雾热解法。改善电池低温性能的手段主要分为三个方面,其一提高电解液低温离子导电性;其二控制正极材料颗粒的大小;其三形貌设计和材料的表面包覆。例如通过氧化铝、氟化铝、磷酸锂等物质的包覆后减小锂离子的晶界电阻同时抑制晶格氧释放;采本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种低温性能优异的富锂锰基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所述的一种低温性能优异的富锂锰基正极材料的制备方法,其特征在于:所述步骤一中,表面活性剂选自十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基磺酸钠、双长链烷基二甲基氯化铵、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、瓜尔胶中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的一种低温性能优异的富锂锰基正极材料的制备方法,其特征在于:所述步骤一中,表面活性剂优选自十六烷基三甲基溴化铵、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠。

4.根据权利要求3所述的一种低温性能优异的富锂锰基正极材料的制备...

【技术特征摘要】

1.一种低温性能优异的富锂锰基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所述的一种低温性能优异的富锂锰基正极材料的制备方法,其特征在于:所述步骤一中,表面活性剂选自十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基磺酸钠、双长链烷基二甲基氯化铵、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、瓜尔胶中的一种或多种。

3.根据权利要求2所述的一种低温性能优异的富锂锰基正极材料的制备方法,其特征在于:所述步骤一中,表面活性剂优选自十六烷基三甲基溴化铵、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠。

4.根据权利要求3所述的一种低温性能优异的富锂锰基正极材料的制备方法,其特征在于:所述表面活性剂优选自聚乙烯吡咯烷酮。

5.根据权利要求4所述的一种低温性能优异的富锂锰基正极材料的制备方法,其特征在于:所述步骤一中,优选的,0.5≤x≤0.7。

【专利技术属性】
技术研发人员:武志俊刘永江李辽辽靳柯杰苏梦星杨亚雄潘洪革
申请(专利权)人:西安工业大学
类型:发明
国别省市:

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