本发明专利技术公开了一种锂离子电池金属氧化物包覆正极材料的制备方法，采用基体诱导凝聚法，将金属氧化物包覆在正极材料基体的表面。该制备方法采用诱导凝聚法进行包覆，金属氧化物包覆均匀，牢固，包覆率高，在包覆过程中不会发生副反应，转化完全。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种金属氧化物包覆正极材料的制备方法，具体涉及。
技术介绍
随着世界经济的快速发展，能源匮乏和环境污染的问题日益严重。新能源的开发利用成为世界各国科学家研究的重点之一。其中，锂离子电池的开发利用越来越受到世界人们的重视。锂离子电池已经广泛用于移动电话、笔记本电脑、数码相机等的电源，并且在航空、航海、航天和军用通讯设备领域中逐步替代传统的电池。锂离子电池由正极材料、负极材料、隔膜和电解液组成。目前正极材料主要有 LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO3^ LiNixCo1^xO2等，但是它们都存在不同缺点，无法满足人们对锂离子电池比容量高、循环寿命长、成本低的需求。因此，人们一直致力于锂离子电池正极材料的改性研究。目前，很多研究人员进行了大量工作，取得了显著进展，采用固相法或液相法制备各种包覆正极材料。曹辉等人的锂离子电池正极的表面包覆材料及工艺 (CN1556551A)，提出用类溶胶_浸渍法将金属盐水解吸附到正极材料基底表面，再焙烧成金属氧化物。郭瑞松等人的C和金属氧化物包覆Lii^ePO4锂离子电池正极材料及制备方法 (CN101582495A)，提出用C和LSM或CuO包覆Lii^ePO4,提高了高倍率的电化学性能。但是， 上述方法通过只靠吸附作用将欲包覆物粘合到常规正极材料表面，不均勻，不牢固，未吸附的欲包覆物较多。用于包覆的金属氧化物由金属氢氧化物转化而成，转化过程里会有发生副反应和转化不完全等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，该制备方法采用诱导凝聚法进行包覆，金属氧化物包覆均勻，牢固，包覆率高，在包覆过程中不会发生副反应，转化完全。本专利技术的上述目的是通过如下技术方案来实现的，采用基体诱导凝聚法，将金属氧化物包覆在正极材料基体的表面。上述锂离子电池金属氧化物包覆正极材料的制备方法，具体含以下步骤(1)将正极材料基体置于聚合物溶液中，搅拌、过滤和冲洗后，得到粉末A；(2)将金属氧化物置于含有表面活性剂的锂盐溶液中，搅拌、超声振荡后，再次高速搅拌，得溶液B ；(3)将步骤⑴获得的粉末A加入到步骤⑵获得的溶液B中，搅拌、过滤后，再经冲洗，过滤和干燥，得到粉末C;(4)将粉末C经干燥、煅烧，得到锂离子电池金属氧化物包覆正极材料。在上述步骤中本专利技术步骤(1)中所述的正极材料基体为LiCo02、LiMn2O4, LiNi03、LiNixCcvxO2 (其中0<x<l)、LiFePO4 或 LiNixCoyM1^yO2, LiNixCoyM1^yO2 中 M 为 Mn、Al、Mg、Ga、Ca、Fe 或稀土元素；所述的聚合物溶液为聚乙烯醇或白明胶溶液；其中正极材料基体与聚合物溶液的质量体积比为 0. 25-1. Og/mL。本专利技术步骤(1)中所述的聚合物溶液的配制方法为将聚合物按质量百分含量为 0. 1-0. 5%溶于60_80°C的水中，然后冷至室温即可。本专利技术步骤(1)中搅拌时间为3-8min，冲洗次数为1_5次。本专利技术步骤O)中所述的金属氧化物为Ti02、ZnO, MgO、SiO2, A1203、SnO2或^O2 ； 所述的表面活性剂为琥珀酸二异辛酯磺酸钠AOT或溴化十六烷三甲基铵CTAB ；所述的锂盐溶液为 LiCl、Li2S04、LiNO3 或 LiAc 水溶液。本专利技术步骤O)中金属氧化物与含有表面活性剂的锂盐溶液的质量体积比为 0.005-0.015g/mL，其中表面活性剂的摩尔浓度为2_4 mmol/L ；锂盐溶液的摩尔浓度为 40-80 mmol/L。本专利技术步骤O)中搅拌时间为3-8min，超声震荡时间为10-20min，高速搅拌时搅拌机的转速为10000-15000rpm，搅拌时间为5_15min。本专利技术步骤(3)中粉末A和溶液B的质量体积比为0.4-0. 6 g/mL ；搅拌时间为 3-8min，冲洗次数为1_5次，在50_70°C下干燥20-28 h，得到粉末C。本专利技术步骤中将粉末C真空干燥8-Mh，在700-800°C煅烧2_4h，得到锂离子电池金属氧化物包覆正极材料。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点(1)传统方法只靠吸附作用将欲包覆物粘合到常规正极材料表面，欲包覆物包覆不均勻，不牢固，未吸附的欲包覆物较多；本专利技术分别对正极材料基体表面和金属氧化物表面作处理，通过两者表面的活性物质进行诱导包覆，包覆物包覆均勻，牢固，欲包覆物金属氧化物的包覆率高；(2)本专利技术中，欲包覆物是金属氧化物，其颗粒形状和尺寸可控，避免了传统方法中由金属氢氧化物转化成氧化物过程中发生副反应和转化不完全等问题。附图说明图1为实施例1中金属氧化物TiA包覆的正极材料基体LiCoA样品的SEM图； 图2为实施例1中未包覆金属氧化物TiA的LiCoA样品的SEM图。具体实施例方式以下实施例仅用于阐述本专利技术，而本专利技术的保护范围并非仅仅局限于以下实施例。所述
的普通技术人员依据以上本专利技术公开的内容和各参数所取范围，均可实现本专利技术的目的。实施例1(1)将200mg聚乙烯醇(PVA)溶于60°C的IOOmL水中，冷至室温，得到聚乙烯醇溶液；(2)将25g正极材料基体LiCoA基体加入50mL聚乙烯醇溶液中，搅拌5min，过滤，冲洗3次，得到粉末A ；(3)将Ig金属氧化物TiO2加入到IOOmL含有表面活性剂琥珀酸二异辛酯磺酸钠(AOT)的LiCl溶液中，搅拌5min，超声振荡15min，再用高速搅拌器以15000 rpm的速度搅拌10 min，得到溶液B，其中表面活性剂琥珀酸二异辛酯磺酸钠(AOT)的摩尔浓度为2 mmol/L, LiCl的摩尔浓度为40mmol/L ；(4)将20g经聚乙烯醇PVA处理的正极材料基体LiCoA基体(粉末A)加入到40mLTiO2 分散液(溶液B)中，搅拌5min，过滤掉游离的TiO2，冲洗3次，过滤，在60°C下干燥M h，得到粉末C;(5)将粉末C在真空中干燥过夜，以750°C煅烧3h，得到本专利技术产品锂离子电池金属氧化物包覆正极材料。如附图1中所示，与附图2中未采用金属氧化物TiO2包覆正极材料基体相比，通过本专利技术的制备方法，金属氧化物TiO2可以较饱和、较均勻地包覆在正极材料基体LiC0A颗粒的表面。实施例2(1)将400mg白明胶溶于80°C的200mL水中，冷至室温，得到白明胶溶液；(2)将50g正极材料基体LiMn2O4加入到100mL白明胶溶液中，搅拌5min，过滤，冲洗 3次，得到粉末A ；(3)将2g金属氧化物Al2O3加入到200mL含有表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵 (CTAB)的LiAc (醋酸锂)溶液中，搅拌5 min，超声振荡15 min，再用高速搅拌器以12000 rpm/min的速度搅拌10 min，得到溶液B，其中表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)的摩尔浓度为4 mmol/L, LiAc (醋酸锂)溶液的摩尔浓度为80 mmol/L ；(4)将40g经白明胶溶液处理的LiMn2O4基体(粉末A)加入到SOmLAl2O3分散液(溶液 B)中，搅拌5 min，过滤掉游离的Al2O3，冲洗3次，过滤，在60°C下干燥M h，得到粉末C ；(5)将粉末C在真空中干燥过夜，以750°C煅烧3h，得到本专利技术产本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种锂离子电池金属氧化物包覆正极材料的制备方法，其特征是：采用基体诱导凝聚法，将金属氧化物包覆在正极材料基体的表面。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李长东，欧彦楠，余海军，
申请(专利权)人：佛山市邦普循环科技有限公司，
类型：发明
国别省市：44
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