CN103972504A - 一种含添加剂的锂电池正极材料 - Google Patents

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王伟
高博
赵夫涛
李俊峰
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Abstract

本发明公开了一种含添加剂的锂电池正极材料，锂电池正极材料包含活性材料和添加剂，活性材料为FeS2，所述的添加剂为过渡金属的盐；正极材料由活性材料和添加剂混合制得。本发明的锂电池改性正极材料，优化了电压为1.5V的锂电池的性能，满足了实际工作环境的需求。

Description

一种含添加剂的锂电池正极材料
技术领域：
本发明涉及锂电池材料技术领域，具体涉及一种含添加剂的锂电池正极材料。
背景技术：
目前锂电池由于其显著的优点，如能量密度高，工作温度宽，寿命长等，被广泛应用在一次和二次电池市场中。在锂电池的开发和研究中，锂电池的电极材料，特别是正极材料，成为最重要的组成部分之一，因为锂电池的特性从本质上来说是由电池采用的电极材料所决定的。
现在市场上普遍使用的锂电池正极材料的工作电压平台主要在3～4V,无法应用于为传统的1.5V的操作设计的设备上。因此不断研究开发工作电压为1.5V的锂电池正极材料，制造出工作电压平台为1.5V的锂电池代替传统电池成为需要。
发明内容：
为了弥补现有技术问题，本发明的目的是提供一种含添加剂的锂电池正极材料，通过在正电极活性材料中加入适量的添加剂，电压为1.5V的锂电池，使锂电池性能得到进一步提升。
本发明的技术方案如下：
含添加剂的锂电池正极材料，其特征在于：所述的锂电池正极材料包含活性材料和添加剂，所述的活性材料为FeS2，所述的添加剂为过渡金属的盐；所述的正极材料由活性材料和添加剂混合制得。
所述的含添加剂的锂电池正极材料，其特征在于：所述的FeS2为经加工的黄铁矿粉末、人工合成FeS2中的任意一种或任意多种的混合物。
所述的含添加剂的锂电池正极材料，其特征在于：所述的过渡金属的盐为Mn盐、Cr盐、Fe盐、Ni盐。
所述的含添加剂的锂电池正极材料，其特征在于：所述的过渡金属的盐是水溶性盐。
所述的含添加剂的锂电池正极材料，其特征在于：所述的过渡金属的盐优选硝酸盐。
所述的含添加剂的锂电池正极材料，其特征在于：所述的FeS2粉料和过渡金属的盐的重量比范围为500～50。
所述的含添加剂的锂电池正极材料，其特征在于：所述的FeS2粉料在的粒径在30～50μm，FeS2粉料中FeS2含量不小于95%。
本发明的优点是：
本发明在锂电池正极材料中采用活性材料FeS2，加入过渡金属的盐为添加剂，电压为1.5V的锂电池，可以进一步优化电池的电化学性能。
具体实施方式：
为了使本发明所解决的技术问题，技术方案，有益效果更加清楚明白，以下结合具体实施方式和实施例，对本发明做进一步的详细说明。
对比例：
正极活性材料选择FeS2。预制FeS2粉料过320目筛；所述的FeS2粉料，是由天然黄铁矿经选矿，纯化，粉碎获得FeS2粉末材料。FeS2粉末中FeS2含量不小于95%。利用此种样品制得A1组样品。
实施例1
同对比例中同样FeS2粉料，加入过渡金属的盐Mn(NO3)2，FeS2粉料和Mn(NO3)2的重量比为99.5:0.5，制得含过渡金属的盐的A2组样品。
实施例2
同对比例中同样FeS2粉料，加入过渡金属的盐Cr(NO3)2，FeS2粉料和Mn(NO3)2的重量比为99.2:0.8，制得含过渡金属的盐的A3组样品。
实施例3
同对比例中同样FeS2粉料，加入过渡金属的盐Fe(NO3)2，FeS2粉料和Mn(NO3)2的重量比为99:1，制得含过渡金属的盐的A4组样品。
实施例4
同对比例中同样FeS2粉料，加入过渡金属的盐Ni(NO3)2，FeS2粉料和Mn(NO3)2的重量比为98.5:1.5，制得含过渡金属的盐的A5组样品。
将A1组样品FeS2(不含过渡金属的盐添加剂)和A2、A3、A4、A5组样品FeS2(含过渡金属的盐添加剂)分别与炭黑，石墨，聚偏氟乙烯按一定的比例配成浆料，其中A1组样品FeS2和A2、A3、A4、A5组样品FeS2中炭黑，石墨，聚偏氟乙烯的各成分含量及配比均相同。将配好的浆料按照涂布、辊压、制片的工序制作成正极片，再由卷绕、注液、封口等工序制作成锂-二硫化铁电池。将A1、A2、A3、A4、A5组样品制成的电池经30天贮存使内部各组分稳定后测试它们的放电特性，其结果见表1。
表1A1、A2组样品制成的电池的放电特性对照表
测试表明，正极活性材料FeS2加入过渡金属的盐添加剂的方法获得的Li/FeS2锂电池，比未加入过渡金属的盐，有明显的性能提升。
当然本发明中的过渡金属的盐添加剂是可溶性的盐，不局限于硝酸盐。应当理解的，此处所描述的具体实施方式及实施例仅用于解释本发明，并不用于限制本发明。

Claims (7)

1.一种含添加剂的锂电池正极材料，其特征在于：所述的锂电池正极材料包含活性材料和添加剂，所述的活性材料为FeS2，所述的添加剂为过渡金属的盐；所述的正极材料由活性材料和添加剂混合制得。
2.根据权利要求1所述的含添加剂的锂电池正极材料，其特征在于：所述的FeS2为经加工的黄铁矿粉末、人工合成FeS2中的任意一种或任意多种的混合物。
3.根据权利要求1或2所述的含添加剂的锂电池正极材料，其特征在于：所述的过渡金属的盐为Mn盐或Cr盐或Fe盐或Ni盐。
4.根据权利要求3所述的含添加剂的锂电池正极材料，其特征在于：所述的过渡金属的盐是水溶性盐。
5.根据权利要求4所述的含添加剂的锂电池正极材料，其特征在于：所述的过渡金属的盐优选硝酸盐。
6.根据权利要求1所述的含添加剂的锂电池正极材料，其特征在于：所述的FeS2粉料和过渡金属的盐的重量比范围为500~50。
7.根据权利要求1所述的含添加剂的锂电池正极材料，其特征在于：所述的FeS2粉料在的粒径在30~50μm，FeS2粉料中FeS2含量不小于95%。
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