单晶Li1＋zMn2-x-yCoxAlyO4与导电聚合物复合正极材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种单晶Li1+zMn2-x-yCoxAlyO4与导电聚合物复合正极材料的制备方法。该方法是：a.将锂源、锰源、钴源、铝源混合，在三维混合机或锥形双螺旋混料机，机械混合6-8h。将混合物在700~900℃下煅烧10-24h，然后缓冷至600~700℃，保温3~8h，然后随炉冷却至室温，在烧结过程中通入空气，制备得到单晶Li1＋zMn2-x-yCoxAlyO4化合物；b.将聚合物单体、氧化剂、表面活性剂按摩尔比为1:1:（4~6）配成混合溶液，使混合溶液的3≤pH≤7，然后加入单晶Li1+zMn2-x-yCoxAlyO4反应2-6h后，用乙醇和水洗涤产物、过滤，在70-100℃间干燥后即制得单晶Li1＋zMn2-x-yCoxAlyO4与导电聚合物复合正极材料。本发明专利技术的正极材料经实际测试，可显著提高锂电池的容量和循环性能。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种锂离子电池的正极材料，具体是一种单晶Li1 + zMn2_x_yCoxAly04与导电聚合物复合正极材料的制备方法。
技术介绍
传统的以包含锂源、锰源、钴源和铝源的锂离子电池正极材料存在着电池容量较低、循环性能较差的缺陷
技术实现思路
本专利技术所要解决技术问题是，提供一种能够提高锂离子电池电池容量和循环性能的单晶Li1 + zMn2_x_yCoxAly04与导电聚合物复合正极材料的制备方法。本专利技术的单晶Li1 + zMn2_x_yCoxAly04与导电聚合物复合正极材料的制备方法是a.将锂源、锰源、钴源、铝源按摩尔比 Li/Mn=0. 55 O. 65，Co/Mn=0. θΓθ. 03，Al/Mn=O. θΓθ. 03,配比混合，在三维混合机或锥形双螺旋混料机，机械混合6-8h。将混合物在70(T900°C下煅烧10-24h，然后缓冷至60(T700°C，保温3 8h，然后随炉冷却至室温，在烧结过程中通入空气，制备得到单晶Li1 + zMn2_x_yCoxAly04化合物；所述锂源为电池级碳酸锂、工业级碳酸锂、单水氢氧化锂、硝酸锂、醋酸锂中的一种；所述锰源为电解二氧化锰、化学二氧化锰、羟基氧化锰、四氧化三锰中的一种；所述钴源和铝源分别为钴和铝的氢氧化物或氧化物；b.将聚合物单体、氧化剂、表面活性剂按摩尔比为1:1: (4飞)配成混合溶液，使混合溶液的3彡pH彡7，然后加入单晶Li1+zMn2_x_yCoxAly04反应2_6h后，用乙醇和水洗涤产物、过滤，在70-100°C间干燥后即制得单晶Li1 + zMn2_x_yCoxAly04与导电聚合物复合正极材料；所述聚合物单体为聚吡咯的单体或聚苯胺的单体中的一种；所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、甲苯磺酸钠中的一种；所述氧化剂为氯化铁、过硫酸酸铵中的一种；使最终复合正极材料中导电聚合物的质量为材料总质量的29Γ5%。本专利技术的正极材料经实际测试，可显著提高锂电池的容量和循环性能。具体实施例方式实施例=Li115Mn192Coaci4Alci tl4O4与导电聚合物复合正极材料的制备方法a.将锂源、锰源、钴源、铝源按摩尔比Li/Mn=0. 61，Co/Mn=0. 02，A1/Mn=0. 02，配比混合，在三维混合机或锥形双螺旋混料机，机械混合7h。将混合物置于马氟炉内在800°C下煅烧18h，然后缓冷至600°C，保温5h，然后随炉冷却至室温，在烧结过程中通入空气，制备得到单晶Lihl5Mnh92CoaΜΑ1α(ι404化合物；锂源为电池级碳酸锂；锰源为电解二氧化锰；钴源和铝源分别为钴和铝的氧化物；b.将聚合物单体、氧化剂、表面活性剂按摩尔比为1:1:5配成混合溶液，使混合溶液的3彡pH彡7，然后在不断搅拌或者是超声分散的条件下加入单晶Li1+zMn2_x_yCoxAly04反应4h后，用乙醇和水洗涤产物、过滤，在90°C干燥后即制得单晶Li1 + zMn2_x_yCoxAly04与导电聚合物复合正极材料；所述聚合物单体为聚吡咯的单体；所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠；所述氧化剂为氯化铁；使最终复合正极材料中导电聚合物的质量为材料总质量的4%。上述实施获得的正极材料，经测试特征如下粒子为单晶颗粒；比表面积< O. 6m2/g ;以锂为负极材料测试容量，首次放电比容量彡100mAh/g ；常温下循环100次，容量保持率> 90%。·本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单晶Li1＋zMn2？x？yCoxAlyO4与导电聚合物复合正极材料的制备方法，其特征是：a.将锂源、锰源、钴源、铝源按摩尔比Li/Mn=0.55~0.65，Co/Mn=0.01~0.03，Al/Mn=0.01~0.03,配比混合，在三维混合机或锥形双螺旋混料机，机械混合6？8h。将混合物在700~900℃下煅烧10？24h，然后缓冷至600~700℃，保温3~8h，然后随炉冷却至室温，在烧结过程中通入空气，制备得到单晶Li1＋zMn2？x？yCoxAlyO4化合物；所述锂源为电池级碳酸锂、工业级碳酸锂、单水氢氧化锂、硝酸锂、醋酸锂中的一种；所述锰源为电解二氧化锰、化学二氧化锰、羟基氧化锰、四氧化三锰中的一种；所述钴源和铝源分别为钴和铝的氢氧化物或氧化物；b.将聚合物单体、氧化剂、表面活性剂按摩尔比为1:1:（4~6）配成混合溶液，使混合溶液的3≤pH≤7，然后加入单晶Li1+zMn2？x？yCoxAlyO4反应2？6h后，用乙醇和水洗涤产物、过滤，在70？100℃间干燥后即制得单晶Li1＋zMn2？x？yCoxAlyO4与导电聚合物复合正极材料；所述聚合物单体为聚吡咯的单体或聚苯胺的单体中的一种；所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠、甲苯磺酸钠中的一种；所述氧化剂为氯化铁、过硫酸酸铵中的一种；使最终复合正极材料中导电聚合物的质量为材料总质量的2%~5%。...

【技术特征摘要】
1.一种单晶Li1 + zMn2_x_yCoxAly04与导电聚合物复合正极材料的制备方法，其特征是 a.将锂源、锰源、钴源、铝源按摩尔比Li/Mn=0.55 O. 65，Co/Mn=0. OI O. 03，Al/Mn=O. 0Γ0. 03,配比混合，在三维混合机或锥形双螺旋混料机，机械混合6-8h。将混合物在70(T900°C下煅烧10-24h，然后缓冷至60(T700°C，保温3 8h，然后随炉冷却至室温，在烧结过程中通入空气，制备得到单晶Li1 + zMn2_x_yCoxAly04化合物；所述锂源为电池级碳酸锂、工业级碳酸锂、单水氢氧化锂、硝酸锂、醋酸锂中的一种；所述锰源为电解二氧化锰、...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔立峰，李奇峰，王辉，杨克涛，
申请(专利权)人：江苏科捷锂电池有限公司，
类型：发明
国别省市：