一种复合锂离子电池正极材料、其制备方法和用途转让专利
申请号 : CN201910919122.3
文献号 : CN110635121B
文献日 : 2021-04-27
发明人 : 谭强强 , 纪雪倩 , 冯海兰
申请人 : 中国科学院过程工程研究所 , 中科廊坊过程工程研究院
摘要 :
权利要求 :
1.一种复合锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:(1)按照层状结构的富锂锰基正极材料化学式,将Mn源、R源和水混合,得到混合金属盐溶液,然后将所述混合金属盐溶液、沉淀剂和络合剂混合反应,得到富锂锰基正极材料前驱体;
所述层状结构的富锂锰基正极材料化学式为LixMnyR2‑x‑yO2,其中R包括Co、Ni、Fe、K、V、Cr、Ge、Nb、Mo、Zr、Al、Sr、Mg和Ti中任意两种或三种的组合,所述1
(2)按照所述层状结构的富锂锰基正极材料化学式,将所述富锂锰基正极材料前驱体与锂源混合煅烧,得到层状富锂材料中间体;
(3)将Mn源、M源、N源和水混合,得到混合悬浮液,然后将所述混合悬浮液和层状富锂材料中间体混合,水热,得到复合材料;
其中M包括Ni、Cr、V、Fe、Cu和Co中的任意一种或至少两种的组合,所述N包括Co、Ni、Fe、K、V、Cr、Ge、Nb、Mo、Zr、Al、Sr、Mg和Ti中的任意一种或至少两种的组合;
(4)将所述复合材料与掺杂剂混合后热处理,得到复合锂离子电池正极材料,所述掺杂剂选自钒酸盐、钛酸盐、钼酸盐、偏铝酸盐和氧化物中的任意一种或至少两种的组合;
2‑ 3‑ 4‑
所述掺杂剂用于提供聚阴离子团掺杂氧原子,聚阴离子团选自SO4 、VO4 、TiO4 、
2‑ 3‑ 2‑ ‑ ‑
SiO3 、BO3 、MoO4 、AlO2和BiO3中的一种或至少两种的组合。
2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述R源包括硫酸盐、氯化盐和硝酸盐中的任意一种或至少两种的组合。
3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述锂源包括碳酸锂、氢氧化锂、草酸锂和硝酸锂中的任意一种或至少两种的组合。
4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述沉淀剂包括碳酸钠、碳酸钾、碳酸铵、碳酸氢铵、氢氧化钠和氢氧化钾中的任意一种或至少两种的组合。
5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述络合剂包括氨水、硫酸铵、磷酸铵、磷酸二氢铵、碳酸铵和碳酸氢铵中的任意一种或至少两种的组合。
6.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述混合反应为在惰性气氛下的搅拌混合。
7.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述惰性气氛包括氮气气氛、氩气气氛和氦气气氛中的任意一种或至少两种的组合。
8.如权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述惰性气氛为氮气气氛。
9.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述搅拌为磁力搅拌或机械搅拌。
10.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述搅拌的转速为200~1000rpm。
11.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述混合反应的温度为40~70℃。
12.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述混合反应的pH值为8~12。
13.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述混合金属盐溶液中的总金属离子与沉淀剂的摩尔比为1:(1~5)。
14.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述混合金属盐溶液中的总金属离子与络合剂的摩尔比为1:(1~5)。
15.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)将所述混合金属盐溶液、沉淀剂和络合剂混合反应后,还包括洗涤和干燥的过程。
16.如权利要求15所述的制备方法,其特征在于,所述干燥包括鼓风干燥、真空干燥和冷冻干燥中的任意一种或至少两种的组合。
17.如权利要求16所述的制备方法,其特征在于,所述鼓风干燥和真空干燥的温度各自独立的选自80~120℃,时间各自独立的选自5~20h。
18.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述富锂锰基正极材料前驱体与锂源混合煅烧过程中,锂源的添加量超过化学式理论添加摩尔量的5~10%。
19.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述煅烧为在含氧气氛中进行两段煅烧。
20.如权利要求19所述的制备方法,其特征在于,所述两段煅烧包括:将所述富锂锰基正极材料以2~10℃/min的升温速率,将温度升温到300~700℃烧结2~15h,再升温到700~1000℃烧结2~30h。
21.如权利要求19所述的制备方法,其特征在于,所述两段煅烧包括:将所述富锂锰基正极材料以2~7℃/min的升温速率,将温度升温到350~650℃烧结2~10h,再升温到800~
1000℃烧结2~20h。
22.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)和步骤(3)所述Mn源各自独立的选自锰粉、草酸亚锰、醋酸亚锰、硫酸锰和高锰酸钾中的任意一种或至少两种的组合。
23.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述M源包括硫酸盐、氯化盐和硝酸盐中的任意一种或至少两种的组合。
24.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述N源包括硫酸盐、氯化盐和硝酸盐中的任意一种或至少两种的组合。
25.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述混合为搅拌混合。
26.如权利要求25所述的制备方法,其特征在于,所述搅拌的转速为200~1000rpm。
27.如权利要求25所述的制备方法,其特征在于,所述混合的时间为10~60min。
28.如权利要求27所述的制备方法,其特征在于,所述混合的时间为20~50min。
29.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述混合悬浮液中Mn源、M源和N源的总质量与层状富锂材料中间体的质量之比为(0.01~0.2):1。
30.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述水热的温度为10~200℃。
31.如权利要求30所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述水热的温度为50~200℃。
32.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述水热的时间为1~30h。
33.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述水热的时间为2~24h。
34.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)水热之后,还包括洗涤和烘干的过程。
35.如权利要求34所述的制备方法,其特征在于,所述洗涤的过程包括:采用去离子水洗涤2~3次,再用无水乙醇洗涤2~3次。
36.如权利要求34所述的制备方法,其特征在于,所述烘干的温度为30~100℃。
37.如权利要求36所述的制备方法,其特征在于,所述烘干的温度为50~100℃。
38.如权利要求34所述的制备方法,其特征在于,所述烘干的时间为10~30h。
39.如权利要求34所述的制备方法,其特征在于,所述烘干的时间为10~24h。
40.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述钒酸盐包括钒酸锂。
41.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述钛酸盐包括钛酸锂。
42.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述钼酸盐包括钼酸锂。
43.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述偏铝酸盐包括偏铝酸锂。
44.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述氧化物包括三氧化二硼、五氧化二钒和三氧化二钼中的任意一种或至少两种的组合。
45.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(4)所述掺杂剂与复合材料的摩尔比为(0.0021~0.21):1。
46.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(4)所述热处理的气氛为含氧气氛。
47.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(4)所述热处理的温度为200~800℃。
48.如权利要求47所述的制备方法,其特征在于,步骤(4)所述热处理的温度为为300~
600℃。
49.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(4)所述热处理的时间为1~10h。
50.如权利要求49所述的制备方法,其特征在于,步骤(4)所述热处理的时间为1~5h。
51.如权利要求1的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:(1)按照层状结构的富锂锰基正极材料化学式,将Mn源、R源和水混合,得到混合金属盐溶液,然后将所述混合金属盐溶液、沉淀剂和络合剂在惰性气氛、40~70℃的温度和pH值为
8~12的条件下进行搅拌混合,所述搅拌的转速为200~1000rpm,洗涤,干燥,得到富锂锰基正极材料前驱体,所述混合金属盐溶液中的总金属离子与沉淀剂的摩尔比为1:(1~5),所述混合金属盐溶液中的总金属离子与络合剂的摩尔比为1:(1~5);
所述层状结构的富锂锰基正极材料化学式为LixMnyR2‑x‑yO2,其中R包括Co、Ni、Fe、K、V、Cr、Ge、Nb、Mo、Zr、Al、Sr、Mg和Ti中任意两种或三种的组合,所述1
(2)按所述层状结构的富锂锰基正极材料化学式,将所述富锂锰基正极材料前驱体和Li源混合,所述Li源的添加量超过化学式理论添加摩尔量的5~10%,以2~7℃/min的升温速率,将温度升温到350~650℃烧结2~10h,再升温到800~1000℃烧结2~20h,得到层状富锂材料中间体;
(3)按照尖晶石结构的5V高压正极材料化学式,将Mn源、M源、N源和水以200~1000rpm的转速,搅拌混合20~50min,得到混合悬浮液,然后将所述混合悬浮液和层状富锂材料中间体以200~1000rpm的转速,搅拌混合20~50min,50~200℃水热2~24h,所述混合悬浮液中Mn源、M源和N源的总质量与层状富锂材料中间体的质量之比为(0.01~0.2):1,洗涤,烘干,得到复合材料;
所述尖晶石结构的5V高压正极材料的化学式为LiMaNbMn2‑a‑bO4‑cSc,其中M包括Ni、Cr、V、Fe、Cu和Co中的任意一种或至少两种的组合,所述N包括Co、Ni、Fe、K、V、Cr、Ge、Nb、Mo、Zr、
2‑ 3‑ 4‑ 2‑ 3‑
Al、Sr、Mg和Ti中的任意一种或至少两种的组合,所述S包括SO4 、VO4 、TiO4 、SiO3 、BO3 、
2‑ ‑ ‑
MoO4 、AlO2和BiO3中的一种或至少两种的组合;
(4)将所述复合材料与掺杂剂混合后,300~600℃热处理1~5h,所述掺杂剂与复合材料的摩尔比为(0.0021~0.21):1,得到复合锂离子电池正极材料。
52.一种锂离子电池,其特征在于,所述锂离子电池包括权利要求1所述的方法制备的复合锂离子电池正极材料。
说明书 :
一种复合锂离子电池正极材料、其制备方法和用途
技术领域
背景技术
电池的正极材料主要有以下几类:LiCO2、LiNiO2、三元材料、LiMn2O4和LiFePO4等。富锂锰基
正极材料xLi2MnO3·(1‑x)LiAO2(A=Co,Ni,Cr,Fe)比容量高,工作电压高,价格低廉和对环
境友好,因此被广泛研究。但是,富锂锰基正极材料也存在着首次不可逆容量损失大,循环
过程中电压衰减,倍率性能差等问题。富锂锰基正极材料存在的问题与其特殊的结构和充
放电机制有关。
LiAO2中位于Li层中的Li脱嵌的同时,位于Li2MnO3过渡金属层中八面体位置的Li 会迁移到
+
LiAO2中Li层的四面体位置以补充Li ,保持氧原子的立方紧密堆积结构。对应着材料中的
2+ 3+ 4+ 3+ 4+
Ni 和Ni 被氧化为Ni ,同时Co 被氧化为Co ,在这种条件下,Li2MnO3形象的比喻为低锂
+
状态时的Li的水库,起到稳定结构的作用。当充电电位高于4.5V时,Li2MnO3组分被激活,在
+ 2‑
Li继续脱嵌的同时伴随着O 的丢失,在富锂正极材料的电极表面会有O2析出。生成的MnO2
3+ 4+
中的Mn是电化学活性的,在随后的充放电过程中,以Mn /Mn 的反应形式参加电化学反应,
+
只有部分Li可以可逆的嵌入正极材料晶格点阵中,从而引起大的不可逆容量。
率由81%提高到100%,但是处理后材料的循环稳定性下降。Manthiram使用VO2(B)主体完
全消除了首次不可逆容量损失,但是增加了其它锂嵌入型材料,降低了质量比容量。
发明内容
能。
0.07、0.08、0.1、0.12、0.14、0.15、0.16、0.18、0.2、0.22、0.25、0.28、0.3、0.32、0.35、0.38、
0.4、0.42、0.45或0.48等;所述b的取值例如0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8或0.9等;所述c
的取值例如0.01、0.02、0.04、0.05、0.06、0.07、0.08、0.1、0.12、0.14、0.15、0.16、0.18、
0.2、0.22、0.25、0.28、0.3、0.32、0.35、0.38、0.4、0.42、0.45或0.48等。
得到的包覆材料(尖晶石结构的5V高压正极材料)具有很好的晶面取向,可以有效提高富锂
相的不可逆容量损失;同时,用聚阴离子团掺杂锂电正极材料中的氧原子,减少高电压平台
下充放电氧八面体的损失,缓解电压衰减问题,提高材料的稳定性和倍率性能。
材料的结构转变是从层状结构表面开始,故采用尖晶石结构的5V高压正极材料对富锂锰基
正极材料进行表面包覆,可以提高正极材料的稳定性,提高电化学性能。
0.4:1或0.45:1等。
比容量;质量比过小,层状结构的富锂锰基正极材料含量过多,材料的循环稳定性降低。
或0.9等。
前驱体;
2‑ 3‑ 4‑ 2‑
Zr、Al、Sr、Mg和Ti中的任意一种或至少两种的组合,所述S包括SO4 、VO4 、TiO4 、SiO3 、
3‑ 2‑ ‑ ‑
BO3 、MoO4 、AlO2和BiO3中的一种或至少两种的组合;
4.2:1、4.5:1或4.8:1等。
4.2:1、4.5:1或4.8:1等。
例如6h、8h、10h、12h、14h、15h、16h或18h等。
到300~700℃(例如350℃、400℃、450℃、500℃、550℃、600℃或650℃等)烧结2~15h(例如
3h、4h、5h、6h、7h、8h、10h、12h或14h等),再升温到700~1000℃(例如750℃、800℃、850℃、
900℃或950℃等)烧结2~30h(例如5h、8h、10h、12h、15h、18h、20h、24h或28h等)。
450℃、500℃、550℃或600℃等)烧结2~10h(例如3h、4h、5h、6h、7h、8h或9h等),再升温到
800~1000℃(例如850℃、900℃或950℃等)烧结2~20h(例如5h、8h、10h、12h、14h、15h、
16h、18h或19h等)。
0.15:1、0.16:1、0.18:1或0.19:1等。
0.05:1、0.06:1、0.07:1、0.08:1、0.09:1、0.1:1、0.12:1、0.15:1、0.18:1或0.20:1等。
值为8~12的条件下进行搅拌混合,所述搅拌的转速为200~1000rpm,洗涤,干燥,得到富锂
锰基正极材料前驱体,所述混合金属盐溶液中的总金属离子与沉淀剂的摩尔比为1:(1~
5),所述混合金属盐溶液中的总金属离子与络合剂的摩尔比为1:(1~5);
升温速率,将温度升温到350~650℃烧结2~10h,再升温到800~1000℃烧结2~20h,得到
层状富锂材料中间体;
材料中间体以200~1000rpm的转速,搅拌混合20~50min,50~200℃水热2~24h,所述混合
悬浮液中Mn源、M源和N源的总质量与层状富锂材料中间体的质量之比为(0.01~0.2):1,洗
涤,烘干,得到复合材料;
2‑ 3‑ 4‑ 2‑
Zr、Al、Sr、Mg和Ti中的任意一种或至少两种的组合,所述S包括SO4 、VO4 、TiO4 、SiO3 、
3‑ 2‑ ‑ ‑
BO3 、MoO4 、AlO2和BiO3中的一种或至少两种的组合;
理,提高材料的稳定性和倍率性能。将本发明得到的材料组装成电池,在0.1C下的首次库伦
效率可达91%,循环100圈后容量保持率可达98.8%,说明本发明的方法有效的提升了材料
的电化学性能。
具体实施方式
的NaOH沉淀剂反应,并以转速500rpm不断搅拌,用络合剂氨水调节反应液pH=10.5,反应温
度为50℃,然后将得到的产物在110℃下干燥12h,得到Mn0.688Ni0.188Co0.124(OH)2前驱体;
到500℃烧结6h,再升温到800℃烧结20h,得到层状富锂材料中间体;
硫酸铁的总质量与层状富锂材料中间体的质量之比为0.1:1,搅拌30min后移至高压反应釜
中,控制反应温度为180℃,反应时间为24h,冷却至室温后,用去离子水洗涤3次,再用无水
乙醇洗涤3次,在恒温干燥箱中烘干,烘干温度为100℃,烘干时间为12h,得到复合材料;
中尖晶石结构的5V高压正极材料的化学式为LiNi0.4Fe0.1Mn1.5O3.7(VO4)0.2。
铝箔上,真空干燥后得到正极极片;采用金属锂片作为负极,将正极、负极、电解液和隔膜组
装成扣式电池。将得到的电池在电化学工作站进行充放电测试,测试电压范围为2.0~
4.8V,电池在0.1C下的首次库伦效率为89%,循环100圈后容量保持率为98.1%,而
Li1.2Mn0.55Ni0.15Co0.1O2(采用相同条件组装电池及测试,采用与本实施例相同的方法制备前
驱体)首次库伦效率仅为74%,循环100圈后放电容量保持率为96.5%,说明本发明的方法
有效的提升了材料的电化学性能。
的Na2CO3沉淀剂反应并以转速800rpm不断搅拌,用络合剂碳酸氢铵调节反应液pH=8,反应
温度为50℃,然后将得到的产物在110℃下干燥12h,得到Mn0.688Ni0.188Co0.124(OH)2前驱体;
烧结5h,再升温到850℃烧结20h,得到层状富锂材料中间体;
0.05:1,搅拌20min后,与步骤(2)所得层状富锂材料中间体混合,搅拌10min后移至高压反
应釜中,控制反应温度为200℃,反应时间为24h,冷却至室温后,用去离子水洗涤3次,再用
无水乙醇洗涤3次,在恒温干燥箱中烘干,设置烘干温度为50℃,烘干时间为12h得到复合材
料;
中尖晶石结构的5V高压正极材料的化学式为LiNi0.4Co0.1Mn1.5O3.96(TiO4)0.02。
铝箔上,真空干燥后得到正极极片;采用金属锂片作为负极,将正极、负极、电解液和隔膜组
装成扣式电池。将得到的电池在电化学工作站进行充放电测试,测试电压范围为2.0~
4.8V,电池在0.1C下的首次库伦效率为91%,循环100圈后容量保持率为98.6%,而
Li1.2Mn0.55Ni0.15Co0.1O2(采用相同条件组装电池及测试,采用与本实施例相同的方法制备前
驱体)首次库伦效率仅为78%,循环100圈后放电容量保持率仅为96.6%,说明本发明的方
法有效的提升了材料的电化学性能。
4mol的NaOH沉淀剂反应并以转速1000rpm不断搅拌,用络合剂氨水调节反应液pH=11,反应
温度为45℃,然后将得到的产物在100℃下干燥12h,得到Mn0.8Ni0.1Co0.1(OH)2前驱体;
950℃烧结10h,得到层状富锂材料中间体;
氯化铬的总质量与层状富锂材料中间体的质量之比为0.15:1,搅拌10min后移至高压反应
釜中,控制反应温度为150℃,反应时间为24h,冷却至室温后,用去离子水洗涤2次,再用无
水乙醇洗涤3次,在恒温干燥箱中烘干,设置烘干温度为60℃,烘干时间为10h得到复合材
料;
极材料中尖晶石结构的5V高压正极材料的化学式为LiNi0.3Cr0.2Mn1.5O3.994(VO4)0.004。
铝箔上,真空干燥后得到正极极片;采用金属锂片作为负极,将正极、负极、电解液和隔膜组
装成扣式电池。将得到的电池在电化学工作站进行充放电测试,测试电压范围为2.0~
4.8V,电池在0.1C下的首次库伦效率为89%,循环100圈后容量保持率为97.8%,而
Li1.2Mn0.64Ni0.08Co0.08O2(采用相同条件组装电池及测试,采用与本实施例相同的方法制备
前驱体)首次库伦效率仅为72%,循环100圈后放电容量保持率为95.5%,说明本发明的方
法有效的提升了材料的电化学性能。
10mol的NaOH沉淀剂反应,并以转速500rpm不断搅拌,用络合剂氨水调节反应液pH=12,反
应温度为40℃,然后将得到的产物在100℃下干燥12h,得到Mn0.8Ni0.1Co0.1(OH)2前驱体;
10h,再升温到1000℃烧结20h,得到层状富锂材料中间体;
和氯化铬的的总质量与层状富锂材料中间体的质量之比为0.18:1,搅拌10min后移至高压
反应釜中,控制反应温度为120℃,反应时间为24h,冷却至室温后,用去离子水洗涤3次,再
用无水乙醇洗涤2次,在恒温干燥箱中烘干,设置烘干温度为100℃,烘干时间为10h得到复
合材料;
尖晶石结构的5V高压正极材料的化学式为LiFe0.3Cr0.2Mn1.5O3.96(TiO4)0.02。
铝箔上,真空干燥后得到正极极片;采用金属锂片作为负极,将正极、负极、电解液和隔膜组
装成扣式电池。将得到的电池在电化学工作站进行充放电测试,测试电压范围为2.0~
4.8V,电池在0.1C下的首次库伦效率为89%,循环100圈后容量保持率为96.7%,而
Li1.2Mn0.64Ni0.08Co0.08O2(采用相同条件组装电池及测试,采用与本实施例相同的方法制备
前驱体)首次库伦效率仅为72%,循环100圈后放电容量保持率为95.1%,说明本发明的方
法有效的提升了材料的电化学性能。
的Na2CO3沉淀剂反应,并以转速400rpm不断搅拌,用络合剂碳酸铵调节反应液pH=7.5,反应
温度为70℃,然后将得到的产物在100℃下干燥12h,得到Mn0.8Ni0.1Co0.1(OH)2前驱体;
850℃烧结10h,得到层状富锂材料中间体;
氯化铬的总质量与层状富锂材料中间体的质量之比为0.12:1,搅拌20min后移至高压反应
釜中,控制反应温度为100℃,反应时间为24h,冷却至室温后,用去离子水洗涤3次,再用无
水乙醇洗涤3次,在恒温干燥箱中烘干,设置烘干温度为60℃,烘干时间为10h,得到复合材
料;
中尖晶石结构的5V高压正极材料的化学式为LiCu0.3Cr0.2Mn1.5O3.96(TiO4)0.02。
铝箔上,真空干燥后得到正极极片;采用金属锂片作为负极,将正极、负极、电解液和隔膜组
装成扣式电池。将得到的电池在电化学工作站进行充放电测试,测试电压范围为2.0~
4.8V,电池在0.1C下的首次库伦效率为88%,循环100圈后容量保持率为98.8%,而
Li1.2Mn0.48Ni0.16Co0.16O2(采用相同条件组装电池及测试,采用与本实施例相同的方法制备
前驱体)首次库伦效率仅为72%,循环100圈后放电容量保持率为92.4%,说明本发明的方
法有效的提升了材料的电化学性能。
的Na2CO3沉淀剂反应,并以转速600rpm不断搅拌,用络合剂碳酸铵调节反应液pH=8.5,反应
温度为60℃,然后将得到的产物在100℃下干燥12h,得到Mn0.8Ni0.1Co0.1(OH)2前驱体;
3h,再升温到800℃烧结20h,得到层状富锂材料中间体;
氯化铬的总质量与层状富锂材料中间体的质量之比为0.08:1,搅拌20min后移至高压反应
釜中,控制反应温度为80℃,反应时间为24h,冷却至室温后,用去离子水洗涤3次,再用无水
乙醇洗涤3次,在恒温干燥箱中烘干,设置烘干温度为80℃,烘干时间为10h,得到复合材料;
构的5V高压正极材料的化学式为LiNi0.5Cr0.1Mn1.4O3.98(TiO4)0.01。
铝箔上,真空干燥后得到正极极片;采用金属锂片作为负极,将正极、负极、电解液和隔膜组
装成扣式电池。将得到的电池在电化学工作站进行充放电测试,测试电压范围为2.0~
4.8V,电池在0.1C下的首次库伦效率为88%,循环100圈后容量保持率为97.8%,而
Li1.2Mn0.48Ni0.16Co0.16O2(采用相同条件组装电池及测试,采用与本实施例相同的方法制备
前驱体)首次库伦效率仅为72%,循环100圈后放电容量保持率为95.1%,说明本发明的方
法有效的提升了材料的电化学性能。
明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式
的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。