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一种表面活性剂包覆改性的富锂锰基正极材料及其制备方法技术

技术编号:41710414 阅读:30 留言:0更新日期:2024-06-19 12:40
本发明专利技术属于锂离子电池材料技术领域,公开了一种阳离子表面活性剂包覆改性的富锂锰基正极材料及其制备方法,首先通过溶解成功制备出阳离子表面活性剂乙醇溶液,同时将富锂锰基正极材料分散于乙醇中制备出富锂锰基正极材料分散液;然后将阳离子表面活性剂乙醇溶液匀速滴加至富锂锰基正极材料中充分混合得到混合液;最后将混合液通过水浴加热溶剂蒸发处理,经过低温热处理,得到阳离子表面活性剂包覆改性的富锂锰基正极材料。本发明专利技术工艺简单,易操作;制备的富锂锰基正极材料包覆层均匀生长,复合效果好。通过将阳离子表面活性剂包覆于富锂锰基材料,大大降低了材料与电解液接触引起的表面副反应,从而改善了材料在电化学过程中的循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池材料,具体涉及一种表面活性剂包覆改性的富锂锰基正极材料及其制备方法


技术介绍

1、锂离子电池因输出电压高、能量密度高以及对环境友好,被广泛应用于3c领域、新能源汽车领域以及大型储能领域。作为锂离子电池正极材料家族的一员,富锂锰基材料因其高比容量的优势,有望成为当下替代三元正极材料的新型商业化锂离子电池正极材料。但富锂锰基材料在高电压下循环过程中存在电解液材料严重腐蚀正极材料的现象,进而的引发不可逆的氧损失以及过渡金属溶解,导致材料在高电压条件下的结构坍塌和容量衰减。

2、针对富锂锰基正极材料面临的界面问题,目前的解决方法主要为在正极颗粒上构建人工界面层以进行材料表面修饰,减少富锂锰基材料与电解液之间的副反应。除此之外,为了包覆物均匀地包覆于正极材料表面,常常用电子层沉积、化学气相沉积等方法制备,但是这类方法不仅流程复杂,且成本极高,难以商业化。

3、因此本专利技术利用阳离子表面活性剂作为包覆材料,通过简单的溶液法将包覆材料均匀地包覆于富锂锰基正极材料上,并且通过后续的热处理过程,使包覆材料牢固地结合于富锂锰本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种表面活性剂包覆改性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所述的一种表面活性剂包覆改性的富锂锰基正极材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的表面活性剂为十二烷基硫酸锂、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸锂其中的至少一种,表面活性剂浓度为0.4-1g/L。

3.根据权利要求1所述的一种表面活性剂包覆改性的富锂锰基正极材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的聚合物为PVDF、PVDF-HFP、PVDF-CTFE其中的至少一种,表面活性剂、聚合物和锂盐是质量比为1:0.02-0.10:0.02-0.10。

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【技术特征摘要】

1.一种表面活性剂包覆改性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所述的一种表面活性剂包覆改性的富锂锰基正极材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的表面活性剂为十二烷基硫酸锂、十六烷基三甲基溴化铵、十二烷基苯磺酸锂其中的至少一种,表面活性剂浓度为0.4-1g/l。

3.根据权利要求1所述的一种表面活性剂包覆改性的富锂锰基正极材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的聚合物为pvdf、pvdf-hfp、pvdf-ctfe其中的至少一种,表面活性剂、聚合物和锂盐是质量比为1:0.02-0.10:0.02-0.10。

4.根据权利要求1所述的一种表面活性剂包覆改性的富锂锰基正极材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的锂盐为lifsi、lipf6、lino3其中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种表面活性剂包覆改性的富锂锰基正极材料的制备方法,其特征在于,步骤(1)中所述的溶剂为dmf、nmp其中的至少一种。

【专利技术属性】
技术研发人员:欧星肖景文明磊
申请(专利权)人:中南大学
类型:发明
国别省市:

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