一种富锂锰基正极材料的包覆改性方法.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CN111740085A(43)申请公布日2020.10.02(21)申请号202010565838.0H01M10/0525(2010.01)(22)申请日2020.06.19(71)申请人贵州梅岭电源有限公司地址563000贵州省遵义市汇川区中华路705号(72)发明人史家远张红梅张小洪姚德明陈晓涛刘富亮石斌(74)专利代理机构贵州派腾知识产权代理有限公司52114代理人周黎亚(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/62(2006.01)H01M4/505(2010.01)H01M4/525(2010.01)权利要求书1页说明书6页附图2页(54)发明名称一种富锂锰基正极材料的包覆改性方法(57)摘要本发明属于锂离子电池正极材料技术领域，具体涉及一种富锂锰基正极材料的包覆改性方法，先采用碳前驱体的聚合与钛前驱体的沉淀对富锂锰基正极材料实现共包覆，其后与锂化合物进行煅烧，使包覆层被锂化，最终在富锂锰基正极材料的表面形成钛酸锂和氮掺杂碳的共包覆层，使得富锂锰基正极材料具有较大的放电容量，改善了正极材料的循环性能，提高了正极材料的电子导电性和离子导电性。CN111740085ACN111740085A权利要求书1/1页1.一种富锂锰基正极材料的包覆改性方法，其特征在于，先采用碳前驱体的聚合与钛前驱体的沉淀对富锂锰基正极材料实现共包覆，其后与锂化合物进行煅烧，使包覆层被锂化，最终在富锂锰基正极材料的表面形成钛酸锂和氮掺杂碳的共包覆层。2.如权利要求1所述富锂锰基正极材料的包覆改性方法，其特征在于，包括如下步骤：1)钛/碳前驱体共包覆层的形成：取可溶性钛醇盐溶解于有机溶剂中，配制成浓度为20-100mmol/L的钛醇盐溶液后，将富锂锰基正极材料分散于钛醇盐溶液中，然后加入多巴胺溶液，得混合反应液并对其进行搅拌，再依次经离心、洗涤、干燥后，得钛/碳前驱体共包覆的富锂锰基正极材料；2)混料：将钛/碳前驱体共包覆的富锂锰基正极材料与锂化合物混合均匀，得混合物；3)煅烧：将混合物置于保护气体氛围下进行煅烧。3.如权利要求2所述富锂锰基正极材料的包覆改性方法，其特征在于，步骤1)中所述的可溶性钛醇盐为钛酸四丁酯、钛酸四异丙酯、钛酸四乙酯和钛酸四丙酯中的任意一种或几种的混合物。4.如权利要求2所述富锂锰基正极材料的包覆改性方法，其特征在于，步骤1)中所述的有机溶剂为甲醇、乙醇、丙酮、正丙醇和异丙醇中的任意一种或几种的混合物。5.如权利要求2所述富锂锰基正极材料的包覆改性方法，其特征在于，步骤1)中所述的搅拌，其工艺条件为：温度为5-70℃，搅拌时间为3-40h。6.如权利要求2所述富锂锰基正极材料的包覆改性方法，其特征在于，步骤1)中所述的富锂锰基正极材料由式xLi2MnO3·(1-x)LiNiyCozMn1-y-zO2表示，其中0<x<1、0<y<1且0<z<1。7.权利要求2或6所述富锂锰基正极材料的包覆改性方法，其特征在于，步骤1)中所述的富锂锰基正极材料由式xLi2MnO3·(1-x)LiNiyCozMn1-y-zO2表示，其中，x取0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9中任一值；y取0.2、0.3、1/3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8中任一值；z取0.1、0.2、0.3、1/3、0.4、0.5中任一值。8.如权利要求2所述富锂锰基正极材料的包覆改性方法，其特征在于，步骤2)中所述的锂化合物为氢氧化锂、碳酸锂、硝酸锂、乙酸锂中的任意一种或几种的混合物。9.如权利要求2所述富锂锰基正极材料的包覆改性方法，其特征在于，步骤3)中所述的保护气体为氮气、氩气中的任意一种或两者的混合物。10.如权利要求2所述富锂锰基正极材料的包覆改性方法，其特征在于，步骤3)中所述的煅烧，其工艺条件为：温度为300-600℃，时间为5-20h。2CN111740085A说明书1/6页一种富锂锰基正极材料的包覆改性方法技术领域[0001]本发明属于锂离子电池正极材料技术领域，具体涉及一种富锂锰基正极材料的包覆改性方法。背景技术[0002]为了应对气候变化，世界上的许多工业国家都做出了巨大的努力，以加强对温室气体排放和化石燃料使用的管制。随着绿色能源技术的需求增长和快速扩展，许多机器的能量来源正从内燃机系统转变为电转换发动机系统。可选的电转换系统很多，包括燃料电池、锂电池、镍氢电池和铅酸电池等等。其中，锂离子电池(LIB)在电化学能量存储和转换中具有广泛的应用，包括混合动力电动汽车(HEV)、电动汽车(EV)、便携式电子设备和能量存储系统(ESS)。然而，在现阶段，为了满足日益增长的市场对更高能量和功率密度，更长的循环寿命，更好的安