CN109728285B - 锂离子电池正极材料及其制备方法、锂离子电池及用电设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及二次领域,具体而言,提供了一种锂离子电池正极材料及其制备方法、锂离子电池及用电设备。所述锂离子电池正极材料包括正极活性物质和包覆于所述正极活性物质表面的导电聚合物和磷酸盐。该正极材料通过采用导电聚合物和磷酸盐复合包覆改性,充分发挥了导电聚合物和磷酸盐各自的优势,二者协同作用,共同使得正极材料不但结构稳定性好、不易于电解液反应、循环性能好,而且电子电导率和离子电导率均较高,从而使得材料的放电容量高、倍率性能好,该正极材料的电化学性能远远优于单独采用导电聚合物改性或单独采用磷酸盐改性的正极材料,是一种应用前景广阔的正极材料。
Description
技术领域
本发明涉及二次电池领域,具体而言,涉及一种锂离子电池正极材料及其制备方法、锂离子电池及用电设备。
背景技术
锂离子电池具有电压高、能量密度大、循环性好、无记忆效应等诸多优点,在移动电源、各种便携式电子设备、高端数码、电动汽车等领域应用广泛。镍钴锰/镍钴铝三元正极材料凭借其高比容量和低成本优势越来越受到关注,但在制备过程中,为了补偿高温下锂元素的挥发损失,通常会加入超过化学计量比的锂盐,但过量的锂盐并不会在高温固相反应中完全挥发,部分锂盐会与空气中的水分及二氧化碳发生反应生成LiOH、LiHCO3和Li2CO3,这易造成涂布过程中浆料呈果冻状,难以完成涂布制片,且吸水后产生的碳酸锂与电解液中微量的氢氟酸反应产生二氧化碳,造成高温气胀和循环性能下降。
为了消除残锂带来的不利影响,表面包覆作为一种常见改性手段被大量使用,中国专利CN105958054A报道了“一种磷酸镧包覆锂离子电池正极材料镍钴锰酸锂的方法”,其在镍钴锰酸锂材料表面包覆了一层磷酸镧以提高材料的循环性能,然而,由于磷酸镧自身较低的电子电导率,导致改性后正极材料的放电容量较低、倍率性能较差。
有鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种锂离子电池正极材料,该正极材料通过采用导电聚合物和磷酸盐复合包覆改性,充分发挥了导电聚合物和磷酸盐各自的优势,二者协同作用,共同使得正极材料不但结构稳定性好、不易于电解液反应、循环性能好,而且电子电导率和离子电导率均较高,从而使得材料的放电容量高、倍率性能好。
本发明的第二目的在于提供一种上述锂离子电池正极材料的制备方法,该方法工艺简单、易于操作,在两次混合过程中分别实现磷酸盐和导电聚合物的包覆,最终得到导电聚合物和磷酸盐双层复合均匀包覆的正极材料。
本发明的第三目的在于提供一种锂离子电池,该锂离子电池具有与上述锂离子电池正极材料相同的优势。
本发明的第四目的在于提供一种用电设备,该用电设备具有与上述锂离子电池相同的优势。
为了实现本发明的上述目的,特采用以下技术方案:
第一方面,本发明提供了一种锂离子电池正极材料,包括正极活性物质和包覆于所述正极活性物质表面的导电聚合物和磷酸盐。
作为进一步优选地技术方案,所述导电聚合物包括聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚苯撑、聚苯撑乙烯或聚双炔中的至少一种。
作为进一步优选地技术方案,所述导电聚合物的含量为1%-10%,优选为6%-10%。
作为进一步优选地技术方案,所述磷酸盐包括金属磷酸盐;
优选地,所述金属磷酸盐包括磷酸钴、磷酸镍、磷酸锰、磷酸铝或磷酸钛中的至少一种。
作为进一步优选地技术方案,所述磷酸盐的含量为0.1%-5%,优选为2%-4%。
作为进一步优选地技术方案,所述正极活性物质包括镍钴锰三元材料和/或镍钴铝三元材料;
优选地,镍钴锰三元材料中镍钴锰的摩尔比包括1:1:1、4:4:2、5:2:3、6:2:2或8:1:1中的任意一种;
优选地,镍钴铝三元材料中镍钴铝的摩尔比包括80:15:5。
第二方面,本发明提供了一种上述锂离子电池正极材料的制备方法,包括以下步骤:
(a)将正极活性物质和磷酸源在第一分散剂中混合均匀,然后固液分离,再热处理;
(b)将步骤(a)得到的复合物和导电聚合物在第二分散剂中混合均匀,然后固液分离,最后干燥得到所述正极材料。
作为进一步优选地技术方案,所述磷酸源包括磷酸铵、磷酸一氢铵或磷酸二氢铵中的至少一种;
优选地,步骤(a)包括:将正极活性物质、金属源和磷酸源在第一分散剂中混合均匀,然后固液分离,再热处理;
优选地,所述金属源包括金属硝酸盐;
优选地,所述金属硝酸盐包括硝酸钴、硝酸镍、硝酸锰、硝酸铝或硝酸钛中的至少一种;
优选地,热处理的温度为400-700℃,热处理的时间为1-5h。
第三方面,本发明提供了一种锂离子电池,包括上述锂离子电池正极材料,或,采用上述锂离子电池正极材料的制备方法制备得到的锂离子电池正极材料。
第四方面,本发明提供了一种用电设备,包括上述锂离子电池。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
本发明提供的锂离子电池正极材料通过采用导电聚合物和磷酸盐复合包覆改性,充分发挥了导电聚合物和磷酸盐各自的优势,二者协同作用,共同使得正极材料不但结构稳定性好、不易于电解液反应、循环性能好,而且电子电导率和离子电导率均较高,从而使得材料的放电容量高、倍率性能好,该正极材料的电化学性能远远优于单独采用导电聚合物改性或单独采用磷酸盐改性的正极材料,是一种应用前景广阔的正极材料。
本发明提供的锂离子电池正极材料的制备方法工艺简单、易于操作,在两次混合过程中分别实现磷酸盐和导电聚合物的包覆,最终得到导电聚合物和磷酸盐双层复合均匀包覆的正极材料,该正极材料的结构稳定,不易与电解液发生反应,循环性能好,且电子电导率和离子电导率高,放电容量和倍率性能好。
本发明提供的锂离子电池包括上述锂离子电池正极材料,或,采用上述锂离子电池正极材料的制备方法制备得到的锂离子电池正极材料,因而具有与上述锂离子电池正极材料相同的优势,循环性能好、放电容量高、倍率性能好。
本发明提供的用电设备具有与上述锂离子电池相同的优势,循环性能好、放电容量高、倍率性能好,使用寿命长,应用范围广。
附图说明
图1为采用实施例17、对比例2和对比例4的正极材料制成的电池在0.5C放电倍率下的循环性能图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者,按照常规条件或制造商建议的条件进行。
需要说明的是:
本发明中,如果没有特别的说明,本文所提到的所有实施方式以及优选实施方法可以相互组合形成新的技术方案。
本发明中,如果没有特别的说明,本文所提到的所有技术特征以及优选特征可以相互组合形成新的技术方案。
本发明中,如果没有特别的说明,百分数(%)或者份指的是相对于组合物的重量百分数或重量份。
本发明中,如果没有特别的说明,所涉及的各组分或其优选组分可以相互组合形成新的技术方案。
本发明中,除非有其他说明,数值范围“a-b”表示a到b之间的任意实数组合的缩略表示,其中a和b都是实数。例如数值范围“1%-10%”表示本文中已经全部列出了“1%-10%”之间的全部实数,“1%-10%”只是这些数值组合的缩略表示。
本发明所公开的“范围”以下限和上限的形式,可以分别为一个或多个下限,和一个或多个上限。
本发明中,除非另有说明,各个反应或操作步骤可以顺序进行,也可以按照顺序进行。优选地,本文中的反应方法是顺序进行的。
除非另有说明,本文中所用的专业与科学术语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外,任何与所记载内容相似或均等的方法或材料也可应用于本发明中。
第一方面,在至少一个实施例中提供了一种锂离子电池正极材料,包括正极活性物质和包覆于所述正极活性物质表面的导电聚合物和磷酸盐。
导电聚合物又称为导电高分子,是具有导电性能的聚合物,是由具有共扼π-键的高分子经化学或电化学“掺杂”使其由绝缘体转变为导体的一类高分子材料。导电聚合物具有良好的导电性,能够提高正极材料的电导率,从而提高正极材料的放电容量和倍率性能。
导电聚合物包括但不限于聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚苯撑、聚苯撑乙烯、聚双炔、聚苯硫醚或聚酞菁硅氧烷等。
磷酸盐是指包括磷酸根离子的盐,磷酸盐包覆在正极活性物质表面能够形成快离子导体包覆层,可以促进离子传输,改善正极材料的离子电导率,同时避免正极活性物质与电解液接触,提高正极活性物质的结构稳定性,从而提高材料的循环性能。
磷酸盐包括但不限于金属磷酸盐或非金属磷酸盐,金属磷酸盐是指金属离子与磷酸根形成的盐,非金属磷酸盐是指非金属离子与磷酸根形成的盐。金属磷酸盐包括但不限于磷酸钴、磷酸镍、磷酸锰、磷酸铝、磷酸钛、磷酸镁、磷酸铁、磷酸锌、磷酸铜、磷酸钙、磷酸锆、磷酸镓、磷酸锶或磷酸镧等。非金属磷酸盐包括但不限于磷酸铵、磷酸一氢铵、磷酸二氢铵或磷酸氢二铵等。
上述锂离子电池正极材料通过采用导电聚合物和磷酸盐复合包覆改性,充分发挥了导电聚合物和磷酸盐各自的优势,二者协同作用,共同使得正极材料不但结构稳定性好、不易于电解液反应、循环性能好,而且电子电导率和离子电导率均较高,从而使得材料的放电容量高、倍率性能好,该正极材料的电化学性能远远优于单独采用导电聚合物改性或单独采用磷酸盐改性的正极材料,是一种应用前景广阔的正极材料。
在一种优选地实施方式中,所述导电聚合物包括聚乙炔、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚苯撑、聚苯撑乙烯或聚双炔中的至少一种。上述导电聚合物典型但非限制性的为聚乙炔,聚噻吩,聚吡咯,聚苯胺,聚苯撑,聚苯撑乙烯,聚双炔,聚乙炔和聚噻吩的组合,聚吡咯和聚苯胺的组合,聚苯撑和聚苯撑乙烯的组合,聚苯撑乙烯和聚双炔的组合,聚乙炔、聚噻吩和聚吡咯的组合,聚苯胺、聚苯撑和聚苯撑乙烯的组合,或,聚苯撑、聚苯撑乙烯和聚双炔的组合等。上述导电聚合物的电导率较高,且与磷酸盐的配合性较好,能够有效改善材料的电化学性能。
聚乙炔(英语:polyacetylene,IUPAC名:polyethyne)是一种结构单元为(CH=CH)n的聚合物材料,这种聚合物经溴或碘掺杂之后导电性会提高到金属水平。聚噻吩(Polythiophene)是一种常见的导电聚合物,本征态聚噻吩为红色无定型固体,掺杂后则显绿色。聚吡咯(polypyrrole)是一种常见的导电聚合物,纯吡咯单体常温下呈现无色油状液体,是一种C、N五元杂环分子,沸点是129.8℃,密度是0.97g/cm3,微溶于水,无毒。聚苯胺是高分子化合物的一种,具有特殊的电学、光学性质,经掺杂后可具有导电性及电化学性能。聚苯撑是苯环与苯环通过单键直接相连形成的直线型聚合物,经掺杂后具有良好的导电性,经AsF5或SbF5掺杂后其电导率可达102-103S/cm。聚苯撑乙烯是苯撑乙烯的经聚合后形成的聚合物,具有良好的光电化学性质。聚双炔是双炔(二乙炔)经聚合后形成的双炔聚合物。
在一种优选地实施方式中,所述导电聚合物的含量为1%-10%,优选为6%-10%。该含量是指导电聚合物占所述正极材料的质量含量。上述含量典型但非限制性的为1%、2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%、9%或10%。当导电聚合物的含量为1%-10%时,能够在保证正极材料良好的电子电导率的同时,保证材料的离子电导率,保证材料容量的发挥;含量过低,则会使得材料的电子电导率较低,从而不利于进一步提高材料的放电容量和倍率性能;含量过高,则会相应减少正极活性物质的含量,不利于提高材料的比容量。
在一种优选地实施方式中,所述磷酸盐包括金属磷酸盐。
优选地,所述金属磷酸盐包括磷酸钴、磷酸镍、磷酸锰、磷酸铝或磷酸钛中的至少一种。上述金属磷酸盐典型但非限制性的为磷酸钴,磷酸镍,磷酸锰,磷酸铝,磷酸钛,磷酸钴和磷酸镍的组合,磷酸锰和磷酸铝的组合,磷酸铝和磷酸钛的组合,磷酸钴、磷酸镍和磷酸锰的组合,或,磷酸锰、磷酸铝和磷酸钛的组合等。上述金属磷酸盐包覆在正极活性物质表面能够阻隔正极活性物质与电解液的接触,抑制其与电解液之间的副反应以及电解液对正极活性物质的腐蚀,使正极活性物质晶体结构的完整性得到更持久的保护,从而有效提高材料与电解液界面的化学和结构稳定性,延长电池的使用寿命并增强安全性能。
在一种优选地实施方式中,所述磷酸盐的含量为0.1%-5%,优选为2%-4%。该含量是指磷酸盐占所述正极材料的质量含量。上述含量典型但非限制性的为0.1%、0.5%、1%、1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%或5%。当磷酸盐的含量为0.1%-5%时,能够进一步提高正极材料的结构稳定性,提高其循环性能和安全性能。
在一种优选地实施方式中,所述正极活性物质包括镍钴锰三元材料和/或镍钴铝三元材料。上述“镍钴锰三元材料”是指分子式为LiNi1-x-yCoxMnyO2(0<x<1,0<y<1,0<1-x-y<1)的材料,上述“镍钴铝三元材料”是指分子式为LiNi1-x-yCoxAlyO2(0<x<1,0<y<1,0<1-x-y<1)的材料。
优选地,镍钴锰三元材料中镍钴锰的摩尔比包括1:1:1、4:4:2、5:2:3、6:2:2或8:1:1中的任意一种;
优选地,镍钴铝三元材料中镍钴铝的摩尔比包括80:15:5。
应当理解的是,所述正极活性物质还可以是现有的其他物质,如钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂或磷酸钒锂等。
第二方面,在至少一个实施例中提供了一种上述锂离子电池正极材料的制备方法,包括以下步骤:
(a)将正极活性物质和磷酸源在第一分散剂中混合均匀,然后固液分离,再热处理;
(b)将步骤(a)得到的复合物和导电聚合物在第二分散剂中混合均匀,然后固液分离,最后干燥得到所述正极材料。
上述制备方法工艺简单、易于操作,在两次混合过程中分别实现磷酸盐和导电聚合物的包覆,最终得到导电聚合物和磷酸盐双层复合均匀包覆的正极材料,该正极材料的结构稳定,不易与电解液发生反应,循环性能好,且电子电导率和离子电导率高,放电容量和倍率性能好。
需要说明的是:
上述“第一分散剂”和“第二分散剂”可以相同,也可以不同,上述分散剂采用现有锂离子电池领域常用的分散剂即可。可选的,第一分散剂为PVP(polyvinyl pyrrolidone,聚乙烯吡咯烷酮)和无水乙醇,第二分散剂为NMP(N-Methyl pyrrolidone,N-甲基吡咯烷酮)。
上述磷酸源包括但不限于磷酸铵、磷酸一氢铵、磷酸二氢铵或磷酸氢二铵等,优选为磷酸铵、磷酸一氢铵或磷酸二氢铵中的至少一种。
上述“固液分离”可根据所使用的分散剂的不同选择相应的固液分离方式,例如,当第一分散剂为PVP和无水乙醇时,采用干燥的方法即可实现固液分离,干燥的方法可选为80℃蒸干;当第二分散剂为NMP时,采用过滤的方式即可实现固液分离。
另外,当第一分散剂为PVP和无水乙醇时,PVP的含量可选为正极活性物质的0.2%。
在一种优选地实施方式中,步骤(a)包括:将正极活性物质、金属源和磷酸源在第一分散剂中混合均匀,然后固液分离,再热处理。本优选实施方式中,在混合的同时发生了形成金属磷酸盐的反应以及金属磷酸盐包覆在正极活性物质表面的过程。
优选地,所述金属源包括金属硝酸盐;
优选地,所述金属硝酸盐包括硝酸钴、硝酸镍、硝酸锰、硝酸铝或硝酸钛中的至少一种。
优选地,热处理的温度为400-700℃,热处理的时间为1-5h。上述热处理的温度典型但非限制性的为400℃、450℃、500℃、550℃、600℃、650℃或700℃;上述热处理的时间典型但非限制性的为1h、2h、3h、4h或5h。在该处理温度和处理时间下,能够使得磷酸盐稳定包覆并结合在正极活性物质表面,提高结合强度和正极材料的结构稳定性。
可选的,热处理是在空气气氛下进行处理。
优选地,步骤(b)中干燥的温度为100-120℃。上述干燥的温度典型但非限制性的为100℃、102℃、104℃、106℃、108℃、110℃、112℃、114℃、116℃、118℃或120℃。
可选的,步骤(b)中干燥的方式为真空干燥。
第三方面,在至少一个实施例中提供了一种锂离子电池,包括上述锂离子电池正极材料,或,采用上述锂离子电池正极材料的制备方法制备得到的锂离子电池正极材料。该锂离子电池具有与上述锂离子电池正极材料相同的优势,循环性能好、放电容量高、倍率性能好。
应当理解的是,上述锂离子电池的核心在于包括上述锂离子电池正极材料,此外,上述锂离子电池还包括负极、电解液、隔膜和壳体等常规组件或部件,上述负极、电解液、隔膜和壳体及其与正极材料之间的相互位置关系等采用现有技术即可,本发明不对此进行特别限制。另外,该锂离子电池的制备方法采用现有的任意方法进行制备即可,本发明对此不作特别限制。上述锂离子电池的形态可以为现有的任意一种或多种,包括但不限于扣式、圆柱式或平板式等。
第四方面,在至少一个实施例中提供了一种用电设备,包括上述锂离子电池。该用电设备具有与上述锂离子电池相同的优势,循环性能好、放电容量高、倍率性能好,使用寿命长,应用范围广。
需要说明的是,上述用电设备包括但不限于电子装置、电动工具、电动车辆或电力储存系统等。电子装置是使用锂离子电池作为操作电源执行各种功能(例如,演奏音乐)的电子装置。电动工具是使用锂离子电池作为驱动电源移动部件(例如,钻头)的电动工具。电动车辆是依靠锂离子电池作为驱动电源运行的电动车辆(包括电动自行车、电动汽车),并且可以是除了锂离子电池之外还装备有其他驱动源的汽车(包括混合动力车)。电力储存系统是使用锂离子电池作为电力储存源的电力储存系统,例如,在家用电力储存系统中,使电力储存在用作电力储存源的锂离子电池中,并且根据需要消耗储存在锂离子电池中的电力以能够使用诸如家用电子产品的各种装置。
下面结合实施例和对比例对本发明做进一步详细的说明。
实施例1
一种锂离子电池正极材料,包括正极活性物质LiNi0.4Co0.4Mn0.2O2和包覆于所述正极活性物质表面的导电聚合物和磷酸盐;导电聚合物为聚苯硫醚,含量为12%;磷酸盐为磷酸铵,含量为6%。
实施例2-18也分别提供了一种锂离子电池正极材料,该正极材料的正极活性物质、导电聚合物及其含量、磷酸盐及其含量与实施例1不同。实施例1-18中正极材料的组成见表1。
表1
与实施例3不同的是,实施例4-7中的导电聚合物为本发明优选的导电聚合物;
与实施例7不同的是,实施例8-10中导电聚合物的含量为本发明优选的含量;
与实施例8不同的是,实施例9-10中导电聚合物的含量为本发明进一步优选的含量;
与实施例10不同的是,实施例11-13中的磷酸盐为本发明优选的磷酸盐;
与实施例13不同的是,实施例14-17中磷酸盐的含量为本发明优选的含量;
与实施例14-15不同的是,实施例16-17中磷酸盐的含量为本发明进一步优选的含量。
实施例19
实施例18所述的锂离子电池正极材料制备方法,包括以下步骤:
(a)将LiNi0.8Co0.15Al0.05O2、硝酸钛和磷酸铵在PVP和无水乙醇中混合均匀(搅拌30分钟),80℃蒸干,再热处理,热处理的温度为350℃,热处理的时间为6h;
(b)将步骤(a)得到的复合物和聚苯撑在NMP中混合均匀(70℃搅拌3h),然后过滤的固体物质,最后110℃真空干燥固体物质得到所述正极材料。
实施例20
实施例18所述的锂离子电池正极材料制备方法,与实施例19不同的是,本实施例中热处理的温度为400℃,热处理的时间为5h,其余步骤及其参数均与实施例19相同。
实施例21
实施例18所述的锂离子电池正极材料制备方法,与实施例19不同的是,本实施例中热处理的温度为700℃,热处理的时间为1h,其余步骤及其参数均与实施例19相同。
实施例22
实施例18所述的锂离子电池正极材料制备方法,与实施例19不同的是,本实施例中热处理的温度为500℃,热处理的时间为3h,其余步骤及其参数均与实施例19相同。
对比例1
一种锂离子电池正极材料,包括正极活性物质LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2和包覆于所述正极活性物质表面的导电聚合物聚噻吩,聚苯硫醚的含量为10%。
与实施例17不同的是,本对比例中不含磷酸镍。
对比例2
一种锂离子电池正极材料,包括正极活性物质LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2和包覆于所述正极活性物质表面的磷酸镍,磷酸镍的含量为4%。
与实施例17不同的是,本对比例中不含聚噻吩。
对比例3
一种锂离子电池正极材料,包括正极活性物质LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2和包覆于所述正极活性物质表面的磷酸镧,磷酸镧的含量为4%。
与实施例17不同的是,本对比例中不含聚噻吩,且将磷酸镍替换为了磷酸镧。
对比例4
一种锂离子电池正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2。
如图1所示为采用实施例17、对比例2和对比例4的正极材料制成的电池在1C放电倍率下的循环性能图。可见,对比例4、对比例2和实施例17的在循环100次后的剩余放电比容量依次提高,说明经过包覆改性的材料的循环性能优于未经包覆改性的材料,经过导电聚合物和磷酸盐复合包覆改性的材料的循环性能优于经过磷酸盐单独包覆的材料的性能。
分别采用实施例1-22和对比例1-4中的正极材料制备成锂离子电池,然后采用CHI600E电化学工作站对电池电化学性能测试,测试结果列于表2中。
表2
可见,实施例7-17和对比例1-4的正极活性物质都是LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2,不同的是包覆材料或其含量的不同。实施例7-17的1C首次放电比容量、1C和10C循环后的剩余比容量均优于对比例1-4,说明经过本发明特定包覆材料进行改性的正极材料具有较高的放电比容量,较好的循环性能和倍率性能,未包覆的正极材料或仅采用一种材料进行包覆的正极材料的性能均较差。
进一步分析可知,实施例4-7的综合性能优于实施例3,说明采用本发明优选的导电聚合物能够进一步提高正极材料的电化学性能;实施例8-10的综合性能优于实施例7,说明采用本发明优选的导电聚合物的含量能够进一步提高正极材料的电化学性能;实施例9-10的综合性能优于实施例8,说明采用本发明进一步优选的导电聚合物的含量能够进一步提高正极材料的电化学性能;实施例11-13的综合性能优于实施例10,说明采用本发明优选的磷酸盐能够进一步提高正极材料的电化学性能;实施例14-17的综合性能优于实施例13,说明采用本发明优选的磷酸盐的含量能够进一步提高正极材料的电化学性能;实施例16-17的综合性能优于实施例14-15,说明采用本发明进一步优选的磷酸盐的含量能够进一步提高正极材料的电化学性能。
实施例19-22的综合性能优于实施例18,说明采用本发明的制备方法能够提高所得正极材料的电化学性能;实施例20-22的综合性能优于实施例19,说明采用本发明优选的制备方法能够提高所得正极材料的电化学性能。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明,然而应意识到,在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此,这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些变化和修改。
Claims (7)
1.一种锂离子电池正极材料,其特征在于,包括正极活性物质LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2和包覆于所述正极活性物质表面的导电聚合物和磷酸盐;导电聚合物为聚噻吩,含量为10%;磷酸盐为磷酸镍,含量为4%。
2.权利要求1所述的锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(a)将正极活性物质、金属源和磷酸源在第一分散剂中混合均匀,然后固液分离,再热处理;
(b)将步骤(a)得到的复合物和导电聚合物在第二分散剂中混合均匀,然后固液分离,最后干燥得到所述正极材料。
3.根据权利要求2所述的锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述磷酸源包括磷酸铵、磷酸一氢铵或磷酸二氢铵中的至少一种。
4.根据权利要求2所述的锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述金属源包括金属硝酸盐。
5.根据权利要求2所述的锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于,热处理的温度为400-700℃,热处理的时间为1-5h。
6.一种锂离子电池,其特征在于,包括权利要求1所述的锂离子电池正极材料,或,采用权利要求2-5任一项所述的锂离子电池正极材料的制备方法制备得到的锂离子电池正极材料。
7.一种用电设备,其特征在于,包括权利要求6所述的锂离子电池。
Priority Applications (1)
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