利索能及
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专利号: 2018103340906
申请人: 齐鲁工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种表面化学修饰的锂电池正极材料,其特征在于:正极材料粉体颗粒的表面覆盖一层表面修饰层;表面修饰层的质量占正极材料粉体质量的0.05‑3%;

所述的正极材料粉体,为LiCoO2、LiCoO2/C、LiMn2O4、LiMn2O4/C、LiNixMnyCozO2(x+y+z=

1)或LiNixMnyCozO2/C(x+y+z=1),其中,碳包覆正极材料中碳的质量百分含量少于5%;

表面修饰层为导电聚合物低聚体;

所述导电聚合物低聚体,为含有8‑14个单体的低聚体,重均分子量分布范围为522‑

1276;分子量分布系数为1.1‑1.3;

所述单体为苯胺、噻吩、2‑甲基苯胺、3‑甲基苯胺、2‑乙基苯胺、3‑乙基苯胺、2‑乙烯基苯胺、3‑乙烯基苯胺、3,4‑乙烯二氧噻吩、3‑甲基噻吩、3‑乙基噻吩、3‑乙烯基噻吩;

所述的表面化学修饰的锂电池正极材料,采用下列方法制备:a.在室温环境空气条件下,将正极材料粉体转移到容器中;所述的正极材料粉体,为LiCoO2、LiCoO2/C、LiMn2O4、LiMn2O4/C、LiNixMnyCozO2(x+y+z=1)或LiNixMnyCozO2/C(x+y+z=

1),其中,碳包覆正极材料中碳的质量百分含量少于5%;

b.将表面修饰剂,加入到步骤a所述的容器中,将容器密封;所述的表面修饰剂,是指表‑1

面修饰剂与正极材料粉体的体积质量比为0.5‑30mL kg ;

所述的表面修饰剂,为苯胺、噻吩、2‑甲基苯胺、3‑甲基苯胺、2‑乙基苯胺、3‑乙基苯胺、

2‑乙烯基苯胺、3‑乙烯基苯胺、3,4‑乙烯二氧噻吩、3‑甲基噻吩、3‑乙基噻吩、3‑乙烯基噻吩;

c.将表面修饰剂与正极材料粉体在步骤b所述的容器中混匀,熟化,得表面化学修饰的锂电池正极材料,所述的熟化,熟化时间为7‑30天,熟化期间内每天搅拌物料2‑4次,每次搅拌时间为1‑30min。

2.如权利要求1所述的表面化学修饰的锂电池正极材料,其特征在于,所述导电聚合物低聚体,单体为苯胺,N 1s高分辨XPS谱图显示位于399.2、400.0、401.0eV的峰;或者所述导电聚合物低聚体,单体为噻吩,S 2p高分辨XPS谱图显示位于163.8和164.8eV的峰。

3.如权利要求1所述的表面化学修饰的锂电池正极材料,其特征在于,所述表面化学修饰的锂电池正极材料,在1C下循环100圈的放电比容量达到70‑140mA ‑1

h g ,容量保持率为85‑92%。

4.如权利要求1‑3任一项所述的表面化学修饰的锂电池正极材料的制备方法,其特征在于:

a.在室温环境空气条件下,将正极材料粉体转移到容器中;步骤a中所述的正极材料粉体,为LiCoO2、LiCoO2/C、LiMn2O4、LiMn2O4/C、LiNixMnyCozO2(x+y+z=1)或LiNixMnyCozO2/C(x+y+z=1),其中,碳包覆正极材料中碳的质量百分含量少于5%;

b.将表面修饰剂,加入到步骤a所述的容器中,将容器密封;所述的表面修饰剂,是指表‑1

面修饰剂与正极材料粉体的体积质量比为0.5‑30mL kg ;

步骤b中所述的表面修饰剂,为苯胺、噻吩、2‑甲基苯胺、3‑甲基苯胺、2‑乙基苯胺、3‑乙基苯胺、2‑乙烯基苯胺、3‑乙烯基苯胺、3,4‑乙烯二氧噻吩、3‑甲基噻吩、3‑乙基噻吩、3‑乙烯基噻吩;

c.将表面修饰剂与正极材料粉体在步骤b所述的容器中混匀,熟化,得表面化学修饰的锂电池正极材料,所述的熟化,熟化时间为7‑30天,熟化期间内每天搅拌物料2‑4次,每次搅拌时间为1‑30min。

5.如权利要求4所述的表面化学修饰的锂电池正极材料的制备方法,其特征在于:步骤a中所述的室温环境空气条件,其中的温度变化范围为0‑40℃,环境空气的相对湿度为20‑

80%;

步骤a中所述的正极材料粉体,其颗粒尺寸≥800目;

步骤a中所述的正极材料粉体与容器,其中,正极材料粉体的体积不超过容器容积的

60%。

6.如权利要求4所述的表面化学修饰的锂电池正极材料的制备方法,其特征在于:步骤a中所述的正极材料粉体,其颗粒尺寸为0.1‑18μm。

7.如权利要求4所述的表面化学修饰的锂电池正极材料的制备方法,其特征在于:步骤c中所述的混匀,其方式为搅拌、摇动或振动。

8.如权利要求1‑3任一项所述的表面化学修饰的锂电池正极材料的用途,或者权利要求4‑7任一项所述的方法制备的表面化学修饰的锂电池正极材料的用途,用于锂电池正极材料。

9.一种锂电池正极材料,其特征在于,使用了权利要求1‑3任一项所述的表面化学修饰的锂电池正极材料,或者使用了权利要求4‑7任一项所述的方法制备的表面化学修饰的锂电池正极材料。