一种钼掺杂氧化锌包覆富锂锰基正极材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105810933A(43)申请公布日2016.07.27(21)申请号201610287297.3(22)申请日2016.05.04(71)申请人合肥国轩高科动力能源有限公司地址230011安徽省合肥市新站区岱河路599号(72)发明人陈方高玉仙徐平红(74)专利代理机构合肥天明专利事务所34115代理人汪贵艳(51)Int.Cl.H01M4/505(2010.01)H01M4/62(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种钼掺杂氧化锌包覆富锂锰基正极材料的制备方法(57)摘要本发明公开了一种钼掺杂氧化锌包覆富锂锰基正极材料的制备方法，其先按照钼元素和锌元素摩尔比为1：10-25，将可溶性钼盐与可溶性锌盐溶解在水中形成水溶液，然后滴入聚乙烯吡咯烷酮进行搅拌；再加入富锂锰基正极材料后进行恒温搅拌，制得前驱体溶液；干燥后，置于马弗炉中进行煅烧，得到钼掺杂氧化锌包覆的富锂锰基正极材料。本发明中采用钼掺杂氧化锌作为包覆层，有效的隔离电极与电解液的接触并且改善了电极材料与电解液间的导电性能及离子传输性能，从而改善了富锂锰基正极材料的容量保持率及循环性能。CN105810933ACN105810933A权利要求书1/1页1.一种钼掺杂氧化锌包覆富锂锰基正极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）按照钼元素和锌元素摩尔比为1：10-25，将可溶性钼盐与可溶性锌盐溶解在水中形成水溶液，然后滴入聚乙烯吡咯烷酮进行搅拌；（2）加入富锂锰基正极材料后进行恒温搅拌，制得前驱体溶液；（3）将前驱体溶液干燥后，置于马弗炉中进行煅烧，得到钼掺杂氧化锌包覆的富锂锰基正极材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中可溶性锌盐为硫酸锌、硝酸锌、氯化锌和乙酸锌的一种或多种；所述可溶性钼盐为氯化钼、溴化钼和钼酸铵的一种或多种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中恒温搅拌是指在温度为45-80℃搅拌0.5-12小时制得前驱体溶液。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中富锂锰基正极材料是通过下述方法制备而成：按照化学计量比，将镍盐、钴盐中至少的一种与锰盐溶于去离子水形成混合溶液；再通过蠕动泵将混合溶液、络合剂和pH值调节剂缓慢加入提前预热并通入氮气或氩气的反应容器内，经反应得到镍、钴、锰中的至少两种的氢氧化物的沉淀物；然后将沉淀物干燥后与锂盐混合得到富锂锰基正极材料的前驱体；最后将前驱体置于400-900℃的马弗炉中煅烧5-16小时，得到富锂锰基正极材料。5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述制得的富锂锰基正极材料的分子式为xLi2MnO3·(1-x)LiMO2，其中M为Ni、Co和Mn中的一种或多种，0.1≤x≤0.9。6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：所述镍盐、钴盐、锰盐和锂盐分别为可溶性的硫酸盐、硝酸盐、氯酸盐或乙酸盐；所述反应容器内溶液的pH值为8-11，反应的温度为45-80℃、时间为3-12小时。7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中前驱体溶液干燥是指在空气中以80-200℃进行恒温干燥1-24小时；或使用喷雾干燥法干燥。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中钼掺杂氧化锌包覆的富锂锰基正极材料中钼掺杂氧化锌的质量为富锂锰基正极材料质量的0.1-5%。2CN105810933A说明书1/5页一种钼掺杂氧化锌包覆富锂锰基正极材料的制备方法[0001]技术领域[0002]本发明涉及到锂离子电池正极材料，具体涉及一种钼掺杂氧化锌包覆富锂锰基正极材料的制备方法。[0003]技术背景[0004]目前，随着科技的发展，锂离子电池因其具有工作电压高、能量密度高、循环寿命长、自放电低、无记忆效应、无污染、安全性能好等独特的优势，在3C产品以及新能源电动汽车、混合电动汽车和储能领域得到广泛应用。而开发高性能、低成本的新型电极材料一直是锂离子电池的主要研究方向。[0005]富锂锰基正极材料具有较高的能量密度以及高于目前正极材料一倍的放电比容量，从而引起人们的广泛重视。然而富锂锰基正极材料具有较低电导率，在大倍率充放电过程中电极与电解液接触导致电阻增加，加上浓差极化、副反应等原因，富锂锰基材料在大倍率充放电情况下具有较差的性能，首次充放电库伦效率低、循环性能较差。因此，常用的改性方法包括：掺杂改性、表面包覆改性、共混改性等。[0006]Yu等人采用ZnO包覆富锂锰基正极材料而提升了材料的容量，改善了材料的循环性能，说明ZnO对富锂锰基正极材料的改性具有较好的效果。（Investigationontheenhancedelec