本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種高效硫/炭包覆的鈷酸鋰正極材料及其制備方法。本高效硫/炭包覆的鈷酸鋰正極材料按重量份計(jì)，由以下組分按照所示比例制備而成，硫/炭復(fù)合材料45、鈷酸鋰65、45％的硝酸鐵鋰溶液25、鱗片石墨8、粘結(jié)材料8。本發(fā)明專利技術(shù)克服了鋰離子電池因?yàn)楸Ｗo(hù)板自放電而造成失效的缺陷，從而改善整個(gè)電池組的自放電，實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)鋰電池存放時(shí)間的目的，保證用戶使用完用電器而不充電的情況下可以儲(chǔ)存較長(zhǎng)的時(shí)間。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及。
技術(shù)介紹
鋰離子電池自商業(yè)化以來(lái)，鋰離子電池所用的正極材料大多為鈷酸鋰、錳酸鋰或三元材料等，其組分主要是鈷酸鋰加導(dǎo)電劑再加粘結(jié)劑，所述鈷酸鋰為鈷酸鋰、錳酸鋰或三元等；負(fù)極材料大多采用石墨為活性物質(zhì)，再添加一些導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑；其優(yōu)點(diǎn)是容量較高，循環(huán)壽命長(zhǎng)，但是鈷資源匱乏、價(jià)格昂貴且具有毒性，因此尋求價(jià)格優(yōu)廉、性能可靠、環(huán)境友好的正極材料成為鋰離子電池的重要研究方向。以錳酸鋰為代表的尖晶石型正極材料和三元材料層狀氧化物在過(guò)去十年中得到廣泛研究，但是由于其各自存在的缺陷制約了他們的發(fā)展前景。另外，正負(fù)極材料組成的體系有個(gè)共同的特點(diǎn)就是放電后期，尤其是在放電結(jié)束時(shí)，電壓下降非常快，也就是在這個(gè)電壓區(qū)間里面，鋰離子電池的容量幾乎沒(méi)有了。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本高效硫/炭包覆的鈷酸鋰正極材料按重量份計(jì)，由以下組分按照所示比例制備而成，硫/炭復(fù)合材料45、鈷酸鋰65、45%的硝酸鐵鋰溶液25、鱗片石墨8、粘結(jié)材料8。本高效硫/炭包覆的鈷酸鋰正極材料制備方法包括以下步驟:(I)按照上述重量份比例，將碳材料與升華硫或硫磺粉放入二氧化鋯或瑪瑙球磨罐，在手套箱中將球磨罐注入高純惰性氣體后，置于行星球磨機(jī)上球磨5h，球磨轉(zhuǎn)速為500r/min，單質(zhì)硫和碳的質(zhì)量比為1:2?3:2;即得硫/碳復(fù)合材料，將該硫/碳復(fù)合材料在烘箱中以10°C/min的加熱速率升溫至150°C，并在此溫度下保溫24h;(2)將硫/碳復(fù)合材料分散在體積比為3:1的水和丙酮的混合溶劑、水或氯仿中，超聲或者攪拌，使其完全均勻地分散；(3)將鈷酸鋰、45%的硝酸鐵鋰溶液、鱗片石墨、粘結(jié)材料的加入混合溶液中，再次超聲或者攪拌，加入或不加摻雜酸，整個(gè)混合溶液體系呈酸性，其PH值介于2?4之間；(4)在冰水浴和惰性氣氛保護(hù)下，加入過(guò)硫酸銨水溶液或FeCl3的氯仿溶液，恒溫下攪拌反應(yīng)24h，然后將反應(yīng)產(chǎn)物離心分離，洗滌，放入60°C的真空干燥箱中烘干，研磨至粉末。本專利技術(shù)一種高效硫/炭包覆的鈷酸鋰正極材料制備方法方法簡(jiǎn)單，成本低廉，克服了鋰離子電池因?yàn)楸Ｗo(hù)板自放電而造成失效的缺陷，從而改善整個(gè)電池組的自放電，實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)鋰電池存放時(shí)間的目的，保證用戶使用完用電器而不充電的情況下可以儲(chǔ)存較長(zhǎng)的時(shí)間。【具體實(shí)施方式】本高效硫/炭包覆的鈷酸鋰正極材料按重量份計(jì)，由以下組分按照所示比例制備而成，硫/炭復(fù)合材料45、鈷酸鋰65、45%的硝酸鐵鋰溶液25、鱗片石墨8、粘結(jié)材料8。所述45%的硝酸鐵鋰溶液為60%的硝酸鐵鋰溶液。所述正極材料為鈷酸鋰。所述導(dǎo)電劑為鱗片石墨。本高效硫/炭包覆的鈷酸鋰正極材料制備方法包括以下步驟:(I)按照上述重量份比例，將碳材料與升華硫或硫磺粉放入二氧化鋯或瑪瑙球磨罐，在手套箱中將球磨罐注入高純惰性氣體后，置于行星球磨機(jī)上球磨5h，球磨轉(zhuǎn)速為500r/min，單質(zhì)硫和碳的質(zhì)量比為1:2?3:2;即得硫/碳復(fù)合材料，將該硫/碳復(fù)合材料在烘箱中以10°C/min的加熱速率升溫至150°C，并在此溫度下保溫24h;(2)將硫/碳復(fù)合材料分散在體積比為3:1的水和丙酮的混合溶劑、水或氯仿中，超聲或者攪拌，使其完全均勻地分散；(3)將鈷酸鋰、45%的硝酸鐵鋰溶液、鱗片石墨、粘結(jié)材料的加入混合溶液中，再次超聲或者攪拌，加入或不加摻雜酸，整個(gè)混合溶液體系呈酸性，其PH值介于2?4之間；(4)在冰水浴和惰性氣氛保護(hù)下，加入過(guò)硫酸銨水溶液或FeCl3的氯仿溶液，恒溫下攪拌反應(yīng)24h，然后將反應(yīng)產(chǎn)物離心分離，洗滌，放入60°C的真空干燥箱中烘干，研磨至粉末。本專利技術(shù)包括但不限于上述實(shí)施方式，任何符合本權(quán)利要求書描述的產(chǎn)品，均落入本專利技術(shù)的保護(hù)范圍之內(nèi)。【主權(quán)項(xiàng)】1.一種高效硫/炭包覆的鈷酸鋰正極材料，其特征是:按重量份計(jì)，該高效硫/炭包覆的鈷酸鋰正極材料由以下組分按照所示比例制備而成，硫/炭復(fù)合材料45、鈷酸鋰65、45%的硝酸鐵鋰溶液25、鱗片石墨8、粘結(jié)材料8。2.—種高效硫/炭包覆的鈷酸鋰正極材料制備方法，其特征是:所述高效硫/炭包覆的鈷酸鋰正極材料為權(quán)利要求1所述的高效硫/炭包覆的鈷酸鋰正極材料，其制備方法包括以下步驟: (1)按照上述重量份比例，將碳材料與升華硫或硫磺粉放入二氧化鋯或瑪瑙球磨罐，在手套箱中將球磨罐注入高純惰性氣體后，置于行星球磨機(jī)上球磨25h，球磨轉(zhuǎn)速為2500r/min，單質(zhì)硫和碳的質(zhì)量比為1:2?3: 2;即得硫/碳復(fù)合材料，將該硫/碳復(fù)合材料在烘箱中以10°C/min的加熱速率升溫至155°C，并在此溫度下保溫24h; (2)將硫/碳復(fù)合材料分散在體積比為3:1的水和丙酮的混合溶劑、水或氯仿中，超聲或者攪拌，使其完全均勻地分散； (3)將鈷酸鋰、45%的硝酸鐵鋰溶液、鱗片石墨、粘結(jié)材料的加入混合溶液中，再次超聲或者攪拌，加入或不加摻雜酸，整個(gè)混合溶液體系呈酸性，其PH值介于2?4之間； (4)在冰水浴和惰性氣氛保護(hù)下，加入過(guò)硫酸銨水溶液或FeCl3的氯仿溶液，恒溫下攪拌反應(yīng)24h，然后將反應(yīng)產(chǎn)物離心分離，洗滌，放入60°C的真空干燥箱中烘干，研磨至粉末。【專利摘要】本專利技術(shù)涉及。本高效硫/炭包覆的鈷酸鋰正極材料按重量份計(jì)，由以下組分按照所示比例制備而成，硫/炭復(fù)合材料45、鈷酸鋰65、45％的硝酸鐵鋰溶液25、鱗片石墨8、粘結(jié)材料8。本專利技術(shù)克服了鋰離子電池因?yàn)楸Ｗo(hù)板自放電而造成失效的缺陷，從而改善整個(gè)電池組的自放電，實(shí)現(xiàn)延長(zhǎng)鋰電池存放時(shí)間的目的，保證用戶使用完用電器而不充電的情況下可以儲(chǔ)存較長(zhǎng)的時(shí)間。【IPC分類】H01M4/36, H01M4/38, H01M4/58, H01M4/62, H01M4/583, H01M10/0525【公開(kāi)號(hào)】CN105552332【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201511027400【專利技術(shù)人】王曉偉 【申請(qǐng)人】王曉偉【公開(kāi)日】2016年5月4日【申請(qǐng)日】2015年12月30日本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種高效硫/炭包覆的鈷酸鋰正極材料，其特征是：按重量份計(jì)，該高效硫/炭包覆的鈷酸鋰正極材料由以下組分按照所示比例制備而成，硫/炭復(fù)合材料45、鈷酸鋰65、45％的硝酸鐵鋰溶液25、鱗片石墨8、粘結(jié)材料8。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王曉偉，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：王曉偉，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：山東;37
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