CN102583579A - 一种锂离子电池的富锂钴锰酸锂正极材料的改性方法 - Google Patents
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Abstract
一种锂离子电池的富锂钴锰酸锂正极材料的改性方法，包括以下步骤：1）以钛片为基底和工作电极，以石墨为对电极，采用电沉积法在基底上沉积出氧化钴锰，2）将上步得到的氧化钴锰与可溶性锂盐混溶于水中，加热、恒温、离心、清洗、干燥，得到钴锰酸锂粉末；3）将上步得到的钴锰酸锂粉末与可溶性锂盐混溶于水中，加热、恒温、离心、清洗、干燥，得到富锂钴锰酸锂纳米粉末；4）将苯胺单体、无机酸、水三者混溶，在室温下搅拌，得到苯胺酸液；5）将上步得到的富锂钴锰酸锂纳米粉末制成水溶液；6）将步骤5）所得的溶液与步骤4）所得的苯胺酸液混合，并加入过硫酸铵，搅拌，过滤得滤渣，洗涤，干燥，得到产品。本发明制备得到的产品减少锂嵌入和脱出过程造成的主要金属的相变和溶解流失。
Description
技术领域
本发明涉及一种锂离子电池的富锂钴锰酸锂正极材料的改性方法。
背景技术
钴锰酸锂通常用作锂离子电池正极材料的电化学活性组分。然而，这种锂离子电池在第一个充电循环过程中，电容量存在一个明显的、有害的不可逆损失。最初的解决这个问题的方法是简单地增加正极的质量，用来补偿第一次循环过程中锂在石墨负极上的损失。但是，增加正极质量，会增加成本，而没有提高能效，因此不是有效的改进方法。为了补偿所述的锂损失，且不改变电池的质量或体积特性，制备富锂钴锰酸锂是一种可行的补偿锂损失的方法。富锂材料的锂过量，不仅补偿与负极里最初的锂损失，而且储存平衡负极可逆容量所需要的锂，并且维持电池中有用的能量水平。
但是，充放电循环过程中，由于锂离子的不断嵌入和脱出，会导致正极材料发生相变和重要金属的溶解流失。为了解决这一问题，采用可控高分子包覆正极材料表面进行修饰，是一种可行的改性方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂离子电池的富锂钴锰酸锂正极材料的改性方法。
本发明所采取的技术方案是：
一种锂离子电池的富锂钴锰酸锂正极材料的改性方法，包括以下步骤：
1）以钛片为基底和工作电极，以石墨为对电极，采用电沉积法在基底上沉积出氧化钴锰，电沉积溶液包括浓度为0.1-0.2mol/L的可溶性钴盐、浓度为0.1-0.2mol/L的可溶性锰盐；
2）将步骤（1）得到的氧化钴锰与可溶性锂盐混溶于水中，使氧化钴锰与可溶性锂盐的浓度分别为20-40g/L与80-100g/L，加热到200-250℃，恒温5-8h、离心、清洗、干燥，得到钴锰酸锂粉末；
3）将上步得到的钴锰酸锂粉末与可溶性锂盐混溶于水中，使钴锰酸锂与可溶性锂盐的浓度分别为20-30g/L与100-150g/L，加热到200-250℃，恒温4-5h、离心、清洗、干燥，得到富锂钴锰酸锂纳米粉末；
4）将苯胺单体、无机酸、水三者按照体积比为（0.01-0.02）：（0.04-0.05）：1的体积比混溶，在室温下搅拌，得到苯胺酸液；
5）将步骤3）所得的富锂钴锰酸锂纳米粉末制成浓度为20-30g/L的水溶液；
6）将步骤5）所得的溶液与步骤4）所得的苯胺酸液按照体积比1：（1-1.5）混合，并按照过硫酸铵与苯胺的物质的量比为（1-2）：1加入过硫酸铵，反应温度为28-32℃，搅拌10-15min，过滤得滤渣，洗涤，干燥，得到产品。
步骤1）中，电沉积的条件为：电流密度为10-50mA/cm2，电沉积溶液温度为60-90℃，沉积时间为1-2h。
步骤1）中所述的可溶性钴盐为氯化钴、硫酸钴、硝酸钴中的至少一种。
步骤1）中所述的可溶性锰盐为氯化锰、硫酸锰、硝酸锰中的至少一种。
步骤2）和步骤3）中所述的可溶性锂盐为氯化锂、硫酸锂、硝酸锂中的至少一种。
步骤4）中所述的无机酸为盐酸、硫酸、硝酸中的至少一种。
本发明的有益效果是：
本发明利用聚苯胺包覆富锂钴锰酸锂正极材料，减少锂嵌入和脱出过程造成的主要金属的相变和溶解流失，因此，以聚苯胺包覆富锂钴锰酸锂作为正极活性物质的电池在经过较多次的冲放循环后，仍然具有较高的容量保持率。
附图说明：
图1为电池的比容量-循环次数曲线图。
图2为富锂钴锰酸锂的SEM图。
图3为实施例1得到的最后产品的SEM图。
具体实施方式
一种锂离子电池的富锂钴锰酸锂正极材料的改性方法，包括以下步骤：
1）以钛片为基底和工作电极，以石墨为对电极，采用电沉积法在基底上沉积出氧化钴锰，电沉积溶液包括浓度为0.1-0.2mol/L的可溶性钴盐、浓度为0.1-0.2mol/L的可溶性锰盐，电沉积的条件为：电流密度为10-50mA/cm2，电沉积溶液温度为60-90℃，沉积时间为1-2h；其中，所述的可溶性钴盐为氯化钴、硫酸钴、硝酸钴中的至少一种，所述的可溶性锰盐为氯化锰、硫酸锰、硝酸锰中的至少一种；
2）将步骤1）得到的氧化钴锰与可溶性锂盐混溶于水中，使氧化钴锰与可溶性锂盐的浓度分别为20-40g/L与80-100g/L，加热到200-250℃，恒温5-8h、离心、清洗、干燥，得到钴锰酸锂粉末；其中，所述的可溶性锂盐为氯化锂、硫酸锂、硝酸锂中的至少一种；
3）将上步得到的钴锰酸锂粉末与可溶性锂盐混溶于水中，使钴锰酸锂与可溶性锂盐的浓度分别为20-30g/L与100-150g/L，加热到200-250℃，恒温4-5h、离心、清洗、干燥，得到富锂钴锰酸锂纳米粉末；其中，所述的可溶性锂盐为氯化锂、硫酸锂、硝酸锂中的至少一种；
4）将苯胺单体、无机酸、水三者按照体积比为（0.01-0.02）：（0.04-0.05）：1的体积比混溶，在室温下搅拌，得到苯胺酸液，其中，所述的无机酸为盐酸、硫酸、硝酸中的至少一种；
5）在室温下将步骤3）所得的富锂钴锰酸锂纳米粉末制成浓度为20-30g/L的水溶液；
6）将步骤5）所得的溶液与步骤4）所得的苯胺酸液按照体积比1：（1-1.5）混合，并按照过硫酸铵与苯胺的物质的量比为（1-2）：1加入过硫酸铵，反应温度为28-32℃，搅拌10-15min，过滤得滤渣，洗涤，干燥，得到产品。
下面结合实施例，进一步说明本发明。
实施例1
（1）以钛片为基底和工作电极，以石墨为对电极，采用电沉积法在基底上沉积氧化钴锰，电沉积溶液包括4.5g六水合氯化钴、2g四水合氯化锰，溶于100mL水中，控制电流密度为20mA/cm2，温度为60℃，保持1h，得到氧化钴锰；
（2）将1g步骤（1）得到的氧化钴锰与4g一水合硝酸锂，溶于50mL水中，在反应釜中加热到200℃，恒温5h，经过离心、清洗，在70℃干燥1h，得到钴锰酸锂粉末；
（3）将2g步骤（2）得到的钴锰酸锂粉末与10g一水合氢氧化锂，溶于100mL水中，在反应釜中加热到200℃，恒温4h，经过离心、清洗，在70℃干燥1-2h，得到富锂钴锰酸锂纳米粉末；
（4）将1mL苯胺单体和4mL盐酸溶于100mL水中，在室温下搅拌1h，得到苯胺酸液；
（5）将2g步骤（3）所得的富锂钴锰酸锂纳米粉末溶于100mL水中；
（6）将步骤（5）所得的溶液与步骤（4）所得的苯胺酸液混合，并加入5g过硫酸铵，反应温度为28℃，搅拌10min，得到深蓝色溶液，过滤，并用水清洗3次，乙醇清洗3次，在70℃下烘干1h，得到产品。
将实施例1得到的产品、乙炔黑、PVDF，以质量比为65:20:15的质量比溶解在NMP中，制成浆料，再涂敷于铝箔上，烘干、压实、裁剪为1 cm的圆片，制成工作电极，以金属锂箔为对电极，隔膜采用PE/PP/PE三层微孔膜，电解液采用1 mol/L LiPF6 / EC : DEC : EMC = 3:3:4 (体积比) 溶液，组成电池，此电池标记为“sample A”。
将富锂钴锰酸锂（按照实施例1的步骤1）至步骤3）制备出富锂钴锰酸锂）作为活性物质，乙炔黑、PVDF，以质量比为65:20:15的质量比溶解在NMP中，制成浆料，再涂敷于铝箔上，烘干、压实、裁剪为1 cm的圆片，制成工作电极，以金属锂箔为对电极，隔膜采用PE/PP/PE三层微孔膜，电解液采用1 mol/L LiPF6 / EC : DEC : EMC = 3:3:4 (体积比) 溶液，组成电池，此电池标记为“sample X”。
在室温下，用电化学工作站对上述样品进行恒电流充放电测试，电流密度为 40mA/g，电压范围控制在2.0-4.8 V之间，循环50次，得到的比容量-循环次数曲线如图1，可以看出，sample A的工作电极比容量高，经过50次充放电循环后，容量保持率远高于以富锂钴锰酸锂作为活性物质的工作电极的容量保持率。
如图2所示为富锂钴锰酸锂（步骤1）至步骤3）即制备出了富锂钴锰酸锂）的SEM图。
如图3为最后得到的产品的SEM图。
实施例2
（1）以钛片为基底和工作电极，以石墨为对电极，采用电沉积法在基底上沉积氧化钴锰，电沉积溶液包括7g六水合氯化钴、3g四水合氯化锰，溶于100mL水中，控制电流密度为30mA/cm2，温度为70℃，保持1h，得到氧化钴锰；
（2）将1.5g步骤（1）得到的氧化钴锰与4g一水合硝酸锂，溶于50mL水中，在反应釜中加热到220℃，恒温6h，经过离心、清洗，在80℃干燥1h，得到钴锰酸锂粉末；
（3）将2.5g步骤（2）得到的钴锰酸锂粉末与12g一水合氢氧化锂，溶于100mL水中，在反应釜中加热到220℃，恒温5h，经过离心、清洗，在80℃干燥1h，得到富锂钴锰酸锂纳米粉末；
（4）将1.5mL苯胺单体和5mL盐酸溶于100mL水中，在室温下搅拌1h，得到苯胺酸液；
（5）将2.5g步骤（3）所得的富锂钴锰酸锂纳米粉末溶于100mL水中；
（6）将步骤（5）所得的溶液与步骤（4）所得的苯胺酸液混合，并加入3.75g过硫酸铵，反应温度为30℃，搅拌10min，得到深蓝色溶液，过滤得到滤渣，并用水和乙醇各清洗3次，在80℃下烘干1h，得到产品。
实施例3
（1）以钛片为基底和工作电极，以石墨为对电极，采用电沉积法在基底上沉积氧化钴锰，电沉积溶液包括2g六水合氯化钴、4g四水合氯化锰，溶于100mL水中，控制电流密度为50mA/cm2，温度为90℃，保持2h，得到氧化钴锰；
（2）将2g步骤（1）得到的氧化钴锰与5g一水合硝酸锂，溶于50mL水中，在反应釜中加热到250℃，恒温8h，经过离心、清洗，在80℃干燥2h，得到钴锰酸锂粉末；
（3）将3g步骤（2）得到的钴锰酸锂粉末与15g一水合氢氧化锂，溶于100mL水中，在反应釜中加热到250℃，恒温5h，经过离心、清洗，在80℃干燥2h，得到富锂钴锰酸锂纳米粉末；
（4）将2mL苯胺单体和5mL盐酸溶于100mL水中，在室温下搅拌1h，得到苯胺酸液；
（5）将2.7g步骤（3）所得的富锂钴锰酸锂纳米粉末溶于100mL水中；
（6）将步骤（5）所得的溶液与步骤（4）所得的苯胺酸液混合，并加入5g过硫酸铵，反应温度为32℃，搅拌15min，得到深蓝色溶液，过滤得到滤渣，并用水和乙醇各清洗3次，在90℃下烘干2h，得到产品。
Claims (6)
1.一种锂离子电池的富锂钴锰酸锂正极材料的改性方法，其特征在于：包括以下步骤：
1）以钛片为基底和工作电极，以石墨为对电极，采用电沉积法在基底上沉积出氧化钴锰，电沉积溶液包括浓度为0.1-0.2mol/L的可溶性钴盐、浓度为0.1-0.2mol/L的可溶性锰盐；
2）将步骤（1）得到的氧化钴锰与可溶性锂盐混溶于水中，使氧化钴锰与可溶性锂盐的浓度分别为20-40g/L与80-100g/L，加热到200-250℃，恒温5-8h、离心、清洗、干燥，得到钴锰酸锂粉末；
3）将上步得到的钴锰酸锂粉末与可溶性锂盐混溶于水中，使钴锰酸锂与可溶性锂盐的浓度分别为20-30g/L与100-150g/L，加热到200-250℃，恒温4-5h、离心、清洗、干燥，得到富锂钴锰酸锂纳米粉末；
4）将苯胺单体、无机酸、水三者按照体积比为（0.01-0.02）：（0.04-0.05）：1的体积比混溶，在室温下搅拌，得到苯胺酸液；
5）将步骤3）所得的富锂钴锰酸锂纳米粉末制成浓度为20-30g/L的水溶液；
6）将步骤5）所得的溶液与步骤4）所得的苯胺酸液按照体积比1：（1-1.5）混合，并按照过硫酸铵与苯胺的物质的量比为（1-2）：1加入过硫酸铵，反应温度为28-32℃，搅拌10-15min，过滤得滤渣，洗涤，干燥，得到产品。
2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池的富锂钴锰酸锂正极材料的改性方法，其特征在于：步骤1）中，电沉积的条件为：电流密度为10-50mA/cm2，电沉积溶液温度为60-90℃，沉积时间为1-2h。
3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池的富锂钴锰酸锂正极材料的改性方法，其特征在于：步骤1）中所述的可溶性钴盐为氯化钴、硫酸钴、硝酸钴中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池的富锂钴锰酸锂正极材料的改性方法，其特征在于：步骤1）中所述的可溶性锰盐为氯化锰、硫酸锰、硝酸锰中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池的富锂钴锰酸锂正极材料的改性方法，其特征在于：步骤2）和步骤3）中所述的可溶性锂盐为氯化锂、硫酸锂、硝酸锂中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池的富锂钴锰酸锂正极材料的改性方法，其特征在于：步骤4）中所述的无机酸为盐酸、硫酸、硝酸中的至少一种。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102891308A (zh) * | 2012-09-25 | 2013-01-23 | 上海锦众信息科技有限公司 | 一种锂离子电池富锂正极材料的制备方法 |
| CN103172118A (zh) * | 2013-03-19 | 2013-06-26 | 南通瑞翔新材料有限公司 | 一种球形四氧化三钴锰的制备方法 |
| CN103904319A (zh) * | 2014-03-04 | 2014-07-02 | 广东邦普循环科技有限公司 | 一种动力型镍钴锰酸锂正极材料的制备方法 |
| CN105428084A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-03-23 | 南京工程学院 | 一种纳米团絮状钴锰复合氧化物电极材料及其制备方法 |
| CN109545569A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-03-29 | 中山大学 | 一种金属氧化物/导电高分子纳米泡沫复合材料及其制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101226998A (zh) * | 2008-02-02 | 2008-07-23 | 黄成钢 | 高密度锂离子电池正极材料镍钴锰酸锂的制备方法 |
| CN101229928A (zh) * | 2007-01-25 | 2008-07-30 | 长沙力元新材料股份有限公司 | 一种球形镍钴锰酸锂材料的制备方法 |
| CN101586192A (zh) * | 2009-06-23 | 2009-11-25 | 四川师范大学 | 镍钴锰酸锂废电池正负极混合材料的浸出方法 |
| CN102044664A (zh) * | 2010-11-10 | 2011-05-04 | 湘西自治州兴湘科技开发有限责任公司 | 锂离子电池镍钴锰酸锂三元系正极材料的制备方法 |
-
2012
- 2012-02-14 CN CN201210032537.7A patent/CN102583579B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101229928A (zh) * | 2007-01-25 | 2008-07-30 | 长沙力元新材料股份有限公司 | 一种球形镍钴锰酸锂材料的制备方法 |
| CN101226998A (zh) * | 2008-02-02 | 2008-07-23 | 黄成钢 | 高密度锂离子电池正极材料镍钴锰酸锂的制备方法 |
| CN101586192A (zh) * | 2009-06-23 | 2009-11-25 | 四川师范大学 | 镍钴锰酸锂废电池正负极混合材料的浸出方法 |
| CN102044664A (zh) * | 2010-11-10 | 2011-05-04 | 湘西自治州兴湘科技开发有限责任公司 | 锂离子电池镍钴锰酸锂三元系正极材料的制备方法 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102891308A (zh) * | 2012-09-25 | 2013-01-23 | 上海锦众信息科技有限公司 | 一种锂离子电池富锂正极材料的制备方法 |
| CN103172118A (zh) * | 2013-03-19 | 2013-06-26 | 南通瑞翔新材料有限公司 | 一种球形四氧化三钴锰的制备方法 |
| CN103904319A (zh) * | 2014-03-04 | 2014-07-02 | 广东邦普循环科技有限公司 | 一种动力型镍钴锰酸锂正极材料的制备方法 |
| WO2015131745A1 (zh) * | 2014-03-04 | 2015-09-11 | 广东邦普循环科技有限公司 | 一种动力型镍钴锰酸锂正极材料的制备方法 |
| CN103904319B (zh) * | 2014-03-04 | 2015-10-07 | 广东邦普循环科技有限公司 | 一种动力型镍钴锰酸锂正极材料的制备方法 |
| CN105428084A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-03-23 | 南京工程学院 | 一种纳米团絮状钴锰复合氧化物电极材料及其制备方法 |
| CN109545569A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-03-29 | 中山大学 | 一种金属氧化物/导电高分子纳米泡沫复合材料及其制备方法 |
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