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: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。

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,所述的正极材料,为LiCoO2、LiCoO2/C、LiMn2O4、LiMn2O4/C、LiFePO4、LiFePO4/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;

~

优选的,所述单体为苯胺、噻吩、吡咯、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、3,4-乙烯二氧吡咯、1-苄基-3,4-乙烯二氧吡咯、3-甲基吡咯、3-乙基吡咯或3-乙烯基吡咯。

3.如权利要求2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,单体为吡咯,N 1s 高分辨XPS谱图显示位于400、400.7、402 eV的峰;或者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、

401.0 eV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164.8 eV的峰。

4.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,表面修饰层的质量约占正极材料粉体质量的0.05 3%;

~

所述表面化学修饰的正极材料,在1 C下循环100圈的放电比容量达到70 140 mA h g~‒1,容量保持率为85 92%。

~

5.如权利要求1-4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;

b. 将表面修饰剂,加入到步骤a所述的容器中,将容器密封;

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,得表面化学修饰的正极材料。

6.如权利要求5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 °C,环境空气的相对湿度为20‒

80%;

步骤a中所述的正极材料,为LiCoO2、LiCoO2/C、LiMn2O4、LiMn2O4/C、LiFePO4、LiFePO4/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%;

步骤a中所述的正极材料粉体,其颗粒尺寸≥800目;优选的,步骤a中所述的正极材料粉体,其颗粒尺寸为0.1 18 μm;

~

步骤a中所述的材料粉体与容器,其中,粉体的体积不超过容器容积的60%。

7.如权利要求5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b中所述的表面修饰剂,是指表面修饰剂与正极材料粉体的体积质量比为0.5‒30 mL/kg;

步骤b中所述的表面修饰剂,为苯胺、噻吩、吡咯、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、3,4-乙烯二氧吡咯、1-苄基-3,4-乙烯二氧吡咯、3-甲基吡咯、3-乙基吡咯或3-乙烯基吡咯。

8.如权利要求5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;

步骤c中所述的熟化,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1‒30 min。

9.如权利要求1-4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5-8任一项所述的方法制备的表面化学修饰的正极材料的用途,用于锂电池正极材料。

10.一种锂电池正极材料,其特征在于,使用了权利要求1-4任一项所述的表面化学修饰的正极材料,或者使用了权利要求5-8任一项所述的方法制备的表面化学修饰的正极材料。