CN111554907A - 脂肪酸在制备锂离子电池中的应用及制取电极材料的方法 - Google Patents

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Abstract

一种化合物系C10～C34的脂肪酸，在制备锂离子电池电极材料中的应用，提高固相法制成的电极材料的包覆均匀性。本发明提供的脂肪酸为分散剂，而实现将包覆材料于电池材料表面均匀分散，显著提高了固相法包覆制成的电极材料的包覆均匀性，使得固相法制造锂离子电池电极材料的可行性大大提高，还有利于更经济和更简单地制造电极材料。

Description

脂肪酸在制备锂离子电池中的应用及制取电极材料的方法
技术领域
本发明涉及一种有机酸在制造电极材料中的用途，尤其涉及一种脂肪酸为分散剂在固相法制取电极材料中的用途，以及制取锂离子电池电极材料的方法。
背景技术
近年来拥有较高能量密度的锂离子电池被广泛应用于大型储能装置，消费类数码产品以及新能源电动汽车。特别是基于新能源电动汽车的大力发展，高能量密度的锂离子电池电极材料的需求被不断提升。例如含量主体为镍钴锰元素的电极材料因其能量密度高，被业界认为是最具前景的动力电池电极材料。但与此同时，此类电极材料的表面也有较高的反应活性。在与电解液接触以及电池充放电循环中，电极材料表面与电解液之间的界面稳定性下降，从而导致电极材料的安全性能和循环寿命降低。因此，通过在电极材料表面建立一层有效的保护膜，就可以在电极材料表面以及电解液之间建立稳定界面，从而提高电极材料的安全性能以及循环寿命。实现这种保护膜的一种方法就是在电极材料表面覆盖一层包覆材料，达到一个包覆均匀的效果。但是如何简单，高质量，均匀的将包覆材料覆盖在电极材料表面成为实现大批量工业生产的关键技术。业界通过各种手段对电池电极材料进行包覆，具有代表性的包覆手段包含液相法和固相法。
CN105914356A公开了一种通过液相法包覆锂离子电池正极材料的方法。该方法首先将电极材料与表面活性剂分散到溶剂中，并且用超声以及磁力搅拌的方式使得电极材料均匀分散在溶液当中得到悬浮液。在悬浮液中继续保持超声与搅拌，并将包覆材料凝胶，比如Al2O3凝胶，持续注入其中。将混合好的悬浮液保持在30-80℃温度下将所有溶剂蒸发，干燥后即可合成包覆的电极材料。
CN107768642A公开了一种利用液相法制备一种表面双层包覆的锂离子电池电极材料。首先使用有机络合剂作为辅助剂，使用溶胶凝胶法在材料表面包覆富锂层状氧化物，再用液相法包覆氟化铝，并且通过高温烧结，制备得到双层包覆的锂离子电池三元材料。
CN108767221A公开了一种利用机械混合和固相合成的方法在锂离子电池电极材料表面包覆钛铝复合氧化物。该方法首先将正极材料与钛铝氧化物混合后进行球磨，然后烧结从而得到改性的材料，用以提高其在电解液中的稳定性，提高材料结构稳定性和循环寿命。
包覆效果的优劣很大程度上取决于包覆材料的分散效果，上述技术方案的重点集中在如何更好的分散包覆材料以及在后续的制备工艺上实现包覆均匀的效果。液相法包覆通过将包覆材料与电极材料在液体介质中混合分散，之后经过干燥烧结等步骤最终形成较为完整均匀的包覆表面，但液相法本身工序复杂，增加了生产正极材料的成本，对于大规模生产而言并非最优选择。
固相法包覆因其工序简单，可以作为一种经济的包覆手段大规模运用于工业生产。通常是将包覆材料与电极材料混合后，加热到高温进行反应，就会在电极材料表面形成包覆。包覆材料分布的均匀性很大程度上取决于包覆材料在混料过程中的分散效果。一般通过固相法包覆的电极材料其表面包覆不够均匀，从而在提高材料性能的效果上大打折扣。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种用于制备锂离子电池电极材料的化合物，提高固相法包覆电极材料的均匀性。
本发明的另一个目的在于提供一种用于制备锂离子电池电极材料的化合物，根据初始放电量和循环寿命的要求，按需制取锂离子电极材料，实现个性化制造。
本发明的再一个目的在于提供一种制备锂离子电池电极材料的制备方法，以简单高效地实现电极材料的均匀包覆。
本发明的又一个目的在于提供一种制备锂离子电池电极材料的制备方法，制取拥有较高的安全性能和循环寿命的锂离子电池电极材料。
一种化合物，系C10～C34的脂肪酸，用于制备锂离子电池电极材料，提高固相法制成的电极材料的包覆均匀性。
本发明提供的化合物，作为分散剂应用于锂离子电池电极材料的制备，即将包覆材料于电池材料表面呈均匀分散。化合物至少包括一个C、H和O元素，以及至少一个羧基。比如：但不限于饱和或不饱和一元酸、饱和或不饱和二元酸，以及饱和或不饱和三元酸等，其所含的单原子数量大于10，尤其是10～34，如：10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33和34。
另一种具体的化合物实施方式为饱和脂肪酸，其上包括取代基如：但不限于羟基、巯基、氨基、酯基、烷烃基、烯烃基和炔烃基等。
另一种具体的化合物实施方式为不饱和脂肪酸，至少包括1个饱和双键或三键，以及如：但不限于羟基、巯基、氨基、酯基、烷烃基、烯烃基和炔烃基等取代基。
为了使得锂离子电池电极材料拥有更高的热稳定性和循环寿命。利用脂肪酸在室温状态下包含液相和固相两种状态特性，即随着脂肪酸碳链长度的增加，脂肪酸逐渐由液相变为固相。即当饱和脂肪酸的碳原子数大于等于10时，脂肪酸在室温状态下呈固相。因此能够与固相包覆电池材料的方法相配合，且具有实际的可信性，能实现更经济和更简单地制造电极材料。
另一种具体的化合物实施方式如CH3(CH2)nCOOH所示，n为8至32的整数，如：8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31和32。
在采用固相法制备电极材料时，将上述各种化合物先与包覆材料相混合，再用于包覆锂离子电池材料。化合物在加热过程中挥发，化合物本身不会对锂离子电池材料产生任何影响。
在采用固相法制备电池材料时，上述各种化合物能与包覆材料以各种比例相混合，均能对锂离子电池材料实现包覆，且包覆材料分布均匀，不仅为平衡电极材料初始能量密度与改善电极材料循环寿命的研究提供了可行性，还可根据初始放电量和循环寿命的要求，按需制取锂离子电池电极材料，实现个性化制造。
在锂离子电池电极材料的制备中，通常需要用包覆材料对电池材料进行包覆，以提高电极材料的性能，常见的这些材料如：但不限于金属氧化物(如：但不限于MgO，ZnO，CaO，BaO，Al2O3，Fe2O3，La2O3，TiO2和ZrO2等)、金属氟化物(如：但不限于LiF，MgF2，CaF2和AlF3等)和金属碳酸盐(如：但不限于Li2CO3，MgCO3，CaCO3和Al2(CO3)3等)。这些材料单独或组合应用于本发明。
如技术人员所知悉，锂离子电池材料通常包括用于制造正极的材料和用于制造负极的材料。用于制造正极的材料包括：层状结构材料如Li1±mNixCoyMnzM1-x-y-zO2所示(其中M是微量元素，M为Cr，Mg，Al，Ti，Zr，Zn，Ca，Nb和W等；m为0.005到0.2；x、y和z独立选自0到1任意数，且x、y和z之和为0.9～1，比如：x＝0.5，y＝0.2，z＝0.3或x＝y＝z＝0.333)、橄榄石结构材料如LiNPO4所示(其中N为Fe，Co，Mn和Ni等元素)和尖晶石结构材料如LiQO4所示(其中Q为Mn，Ni和Co等，单独或组合应用于本发明)。用于制造负极的材料包括：嵌入型负极材料，如：软碳，硬碳以及石墨材料等；合金化型负极材料，即可以与锂发生合金化反应的金属及其合金包含Si，Sb，Zn，Al，Ge和Zn等；转化型负极材料，如：Co3O4，MnO2，MoO2和FeP等；尖晶石类材料，即Li4Ti5O12等均适用采用本发明的化合物将包覆材料分散于该些材料的表面。
本发明提供的制备锂离子电池电极材料的制备方法，将化合物与包覆材料按重量1：1～20混合制取包材，再与锂离子电池材料混合，经烧结(温度如：200℃～1000℃)而制得的锂离子电池电极材料表面均匀分散着包覆材料。
应用于本发明制备方法的锂离子电池材料，其形态优先选择粉体。
应用于本发明制备方法的包覆材料，其形态优先选择粉体，粒径如：10nm～500nm，尤其是10nm～100nm。
另一种制备锂离子电池电极材料的方法，包括：
先将化合物与包覆材料混合(如：采用球磨或者机械混合等手段)制得包材，控制脂肪酸的质量百分比为1～20％；
然后，将包材与锂离子电池材料共混，包材与锂离子电池材料用量之比为0.1～10wt％，尤其是0.1～5wt％；
接着，(如：1～10℃/min的速率升温)至200℃～1000℃之间烧结，保温1小时～24小时从而完成包覆材料与锂离子电池材料的固相反应；
最后，将制得的产物进行分散和过筛，从而得到锂离子电池电极材料。
本发明所带来的有益效果是：
本发明以C10～C34的脂肪酸为分散剂，而实现将包覆材料于电池材料表面均匀分散，显著提高了固相法包覆制成的电极材料的均匀性，使得固相法制造锂离子电池电极材料的可行性大大提高，还有利于更经济和更简单地制造电极材料。
本发明提供的化合物，可以快速实现锂离子电池电极材料的均匀包覆，增强锂离子电池电极材料的界面稳定性从而增强该材料的安全稳定性和循环寿命。
本发明还以C10～C34的脂肪酸为调节剂，实现了电极材料初始能量密度与改善电极材料循环寿命的平衡调节，实现按初始放电量和循环寿命的要求，个性化制取锂离子电池电极材料。
附图说明
图1为固相法包覆锂离子电池材料工艺的实施例示意图；
图2为NCM523材料XRD图谱；
图3为硬脂酸热重分析(TGA)曲线图；
图4为未包覆的NCM523元素分布图；
图5为不使用分散剂时，制备的2wt％Al2O3包覆的NCM523元素分布图；
图6为使用分散剂硬脂酸时，制备的2wt％Al2O3包覆的NCM523元素分布图；
图7为NCM523材料未经包覆材料包覆，以及采用不同方法包覆NCM523材料制得的电极材料所实现的充放电曲线对比图；
图8为制备不同量Al2O3包覆的NCM523中Al元素分布对比图；
图9为制备不同量Al2O3包覆的NCM523材料制得的电极材料所实现的充放电曲线对比图；
图10为使用月桂酸分散剂进行Al2O3包覆的NCM523充放电曲线图；
图11为使用月桂酸分散剂进行Al2O3包覆的NCM811充放电曲线图。
具体实施方式
以下结合附图详细描述本发明的技术方案。本发明实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
考虑到业界传统液相与固相包覆方法的局限性，本实施例以C10～C34的脂肪酸为分散剂，与包覆材料机械共混制成包材。(本实施例以下称：包覆前驱体或前驱体)在随后的固相合成中，低熔点的分散剂会率先液化使得包覆材料更好分散在电池材料的表面，并且在高温烧结过程中分散剂将会发生分解并挥发，不会残留在制成的电极材料中。图1为固相法包覆锂离子电池材料工艺的实施例示意图。如图1所示，现有固相法包覆以及本发明所述的采用分散剂的固相法包覆电池材料的工艺流程以及包覆效果的示意图。从图中可以看到，本申请通过使用分散剂，可以简单高效地制得被包覆材料均匀包覆的锂离子电池电极材料。
实施例1：
(1)本实例中所使用的脂肪酸包括：月桂酸，肉豆蔻酸，棕榈酸，硬脂酸，花生酸；所使用的包覆材料包括：纳米氧化铝(Al2O3)、纳米氧化镁(MgO)、纳米氧化钛(TiO2)、纳米氧化镧(La2O3)，纳米氧化锆(ZrO2)，纳米氧化锌(ZnO)，纳米氟化铝(AlF3)和纳米氟化镁(MgF2)。所使用的电池材料包括：LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2、LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2、0.5Li2MnO3·0.5LiMn0.375Ni0.375Co0.25O2、LiCoO2、LiFePO4、LiNi0.5Mn1.5O4、Li4Ti5O12、Si、SiO和Co3O4。
(2)包覆材料颗粒粒径为10～500纳米。
(3)首先制备3g脂肪酸与纳米包覆材料的混合物，其中脂肪酸的质量百分比控制在3-30％。
(4)在上述混合物中再加入10到30g的球磨珠进行高速球磨，球磨时间设为1到5个小时，球磨速度设置为100到600rmp。
(5)混合结束后，收集脂肪酸与纳米包覆材料的混合物，即包覆前驱体。
(6)取用适量电极材料，加入相应的包覆前驱体(即硬脂酸和纳米包覆材料混合物)，实现包覆材料的质量百分比为0.1-5％。将电极材料与包覆前驱体放入混合机中，混合1～8小时。
(7)将上述混合物以1～10℃/min的速率升温至200～1000℃，并在该温度保持1～24个小时然后随炉冷却到室温完成包覆工艺。
(8)将制得的产物进行分散和过筛从而得到包覆的电极材料。所有包覆材料的制备参数详见表1。
表1
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实施例2：
(1)本实例中所使用的脂肪酸为硬脂酸，包覆材料为纳米氧化铝(Al2O3)，Al2O3颗粒尺度在20-30纳米之间，本实例中所使用的电极材料的化学式为LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(简称为NCM523)。
(2)首先制备3g硬脂酸与纳米Al2O3的混合物，其中硬脂酸的质量百分比控制在3-30％。
(3)在上述混合物中再加入10到30g的球磨珠进行高速球磨，球磨时间设为1到5个小时，球磨速度设置为100到600rmp。
(4)混合结束后，收集硬脂酸和纳米Al2O3的混合物，即包覆前驱体。
(5)取用适量NCM523，加入相应的包覆前驱体(即硬脂酸和纳米Al2O3混合物)，实现Al2O3的质量百分比为0.1-5％。将NCM523与包覆前驱体放入混合机中，混合1到8个小时。
(6)将上述混合物以1-10℃/min的速率升温至200-1000℃，并在该温度保持1-24个小时然后随炉冷却到室温完成包覆工艺。
(7)将上述反应产物进行分散和过筛从而得到最终Al2O3包覆的NCM523。
(8)对合成的样品进行X射线衍射(XRD)以及扫描电子显微镜(SEM)与能量散射X射线谱(EDS)表征。
(9)将包覆制备得到的NCM523与导电剂，粘结剂，溶剂混合后制备成电极浆料，而后涂布于铝基集流体，干燥后制备成为电极，并将电极组装成为纽扣电池进行电化学性能测试。
(10)所有的纽扣电池首先使用0.1C的电流在2.75-4.4V之间循环4圈化成，之后在相同电压区间内使用0.2C的电流进行循环寿命测试。
对比例1：
(1)本对比例中所使用的电极材料的化学式为LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(简称为NCM523)。
(2)对NCM523进行X射线衍射(XRD)以及扫描电子显微镜(SEM)与能量散射X射线谱(EDS)表征。
(3)将NCM523与导电剂，粘结剂，溶剂混合后制备成电极浆料，而后涂布于铝基集流体，干燥后制备成为电极，并将电极组装成为纽扣电池进行电化学性能测试。
(4)所有的纽扣电池首先使用0.1C的电流在2.75-4.4V之间循环4圈化成，之后在相同电压区间内使用0.2C的电流进行循环寿命测试。
对比例2：
(1)本对比例中所使用包覆材料为纳米氧化铝(Al2O3)，Al2O3颗粒尺度在20-30纳米之间，本对比例中所使用的电极材料的化学式为LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(简称为NCM523)。
(2)取用适量NCM523，加入适量的纳米Al2O3，将两者放入混合机中，混合3到8个小时。
(3)将上述混合物以5℃/min的速率升温至500℃，并在500℃保持10个小时然后随炉冷却到室温完成包覆工艺。
(4)将上述反应产物进行分散和过筛从而得到最终Al2O3包覆的电极材料。
(5)对合成的样品进行X射线衍射(XRD)以及扫描电子显微镜(SEM)与能量散射X射线谱(EDS)表征。
(6)将包覆制备得到的NCM523与导电剂，粘结剂，溶剂混合后制备成电极浆料，而后涂布于铝基集流体，干燥后制备成为电极，并将电极组装成为纽扣电池进行电化学性能测试。
(7)所有的纽扣电池首先使用0.1C的电流在2.75-4.4V之间循环4圈化成，之后在相同电压区间内使用0.2C的电流进行循环寿命测试。
如图2为NCM523材料XRD图谱，如图2所示，X射线衍射(XRD)数据表明，未包覆的NCM523是纯R-3m层状结构，对于为使用硬脂酸为分散剂将2wt％Al2O3包覆于NCM523材料进行的XRD测试表明，包覆后的NCM523同样显示为纯R-3m层状结构，数据表明在NCM523上包覆2wt％Al2O3不会产生任何杂相。硬脂酸的热重分析测试显示，硬脂酸在固相合成的过程中会逐渐挥发，当加热温度大于400℃时，100％的硬脂酸都会挥发分解(参见图3)。所以作为分散剂的硬脂酸在包覆的过程中不会引入杂相，也更不会对原有电池材料NCM523产生影响，并且图2中X射线衍射检测表明使用硬脂酸进行Al2O3包覆后的NCM523同样显示为纯R-3m层状结构。
对于以上三个样品进行扫描电子显微镜(SEM)与能量散射X射线谱(EDS)表征结果参见图4、图5和图6所示。NCM523样品拥有球形二次颗粒形貌，其颗粒尺寸大致在15μm左右。能量散射X射线谱元素分布分析(EDS-mapping)显示未包覆的NCM523中镍(Ni)，钴(Co)，锰(Mn)元素均匀分布在颗粒表面，而铝(Al)元素信号微弱，基本上可忽略不计。而对于使用和不使用硬脂酸分散剂而制备的包覆样品中，Al元素的信号可清晰呈现在电极材料颗粒表面。其中使用硬质酸分散剂的NCM523样品中的Al元素均匀分布在电极材料颗粒表面(参见图5)。而没有使用分散剂的NCM523样品中的Al元素的分布效果较差，甚至出现团聚现象。EDS-mapping显示硬脂酸作为分散剂在分散Al2O3的过程中起到积极作用。
还对比了以上三个样品在化成过程中的充放电曲线(参见图7)，由于包覆材料Al2O3没有电化学活性，所以经Al2O3包覆后的NCM523放电比容量都要略微小于未包覆的NCM523。同时观察发现，虽然在使用或不使用分散剂包覆的情况下，其Al2O3的包覆重量比都被控制为2％，但是使用分散剂包覆的NCM523的比放电量略小于不使用分散剂包覆的NCM523，这是由于使用分散剂包覆的NCM523拥有更好的包覆效果所致。同时循环寿命的对比表明有Al2O3包覆的NCM523的循环寿命相对于未包覆的NCM523都有了明显提高。其中使用硬脂酸作为分散剂包覆得到的NCM523循环寿命更好，通过循环寿命对比显示使用硬脂酸可以极大提高Al2O3包覆的均匀性从而提高有效提高电极材料的循环寿命。
实施例3
(1)本实例中所使用的脂肪酸为硬脂酸，包覆材料为纳米氧化铝(Al2O3)，Al2O3颗粒尺度在20-30纳米之间，本实例中所使用的电极材料的化学式为LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(简称为NCM523)。
(2)首先制备3g硬脂酸与纳米Al2O3的混合物，其中硬脂酸的质量百分比控制在3-30％。
(3)在上述混合物中再加入10到30g的球磨珠进行高速球磨，球磨时间设为1到5个小时，球磨速度设置为100到600rmp。
(4)混合结束后，收集硬脂酸和纳米Al2O3的混合物，即包覆前驱体。
(5)分批次取用适量NCM523，加入相应的包覆前驱体(即硬脂酸和纳米Al2O3混合物)，实现Al2O3的质量百分比为0.5％、1％和2％。将NCM523与包覆前驱体放入混合机中，混合1到8个小时。
(6)将上述混合物以1-10℃/min的速率升温至200-1000℃，并在该温度保持1-24个小时然后随炉冷却到室温完成包覆工艺。
(7)将上述反应产物进行分散和过筛从而得到最终Al2O3包覆的NCM523。
(8)对合成的样品进行X射线衍射(XRD)以及扫描电子显微镜(SEM)与能量散射X射线谱(EDS)表征。
(9)将包覆制备得到的NCM523与导电剂，粘结剂，溶剂混合后制备成电极浆料，而后涂布于铝基集流体，干燥后制备成为电极，并将电极组装成为纽扣电池进行电化学性能测试。
(10)所有的纽扣电池首先使用0.1C的电流在2.75-4.4V之间循环4圈化成，之后在相同电压区间内使用0.2C的电流进行循环寿命测试。
此实例对使用硬脂酸分散剂对NCM523颗粒包覆不同含量的Al2O3进行对比。使用硬脂酸分散剂可以很好的用于各种浓度比例的Al2O3包覆电极材料。对于Al2O3不同包覆量的样品进行Al元素分布分析表明(参见图8)，所有样品都显示了Al元素的均匀分布，并且Al元素的信号强度随着包覆Al2O3的量增加而增加。对比了以上三个样品以及未包覆NCM523材料在化成过程中的充放电曲线(参见图9)，所有样品都显示相似的充放电曲线，并且NCM523材料的比放电量随着Al2O3的包覆含量的增加而减少。本实例充分展现了使用脂肪酸作为分散剂对NCM523进行不同含量氧化铝包覆的过程中都能实现包覆材料氧化铝的均匀分布，为调节NCM523初始放电量与改善其循环寿命的优化提供保障。
实施例4
(1)本实例中所使用的脂肪酸为月桂酸，包覆材料为纳米氧化铝(Al2O3)，Al2O3颗粒尺度在20-30纳米之间，本实例中所使用的电极材料的化学式为LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(简称为NCM523)。
(2)首先制备3g月桂酸与纳米Al2O3的混合物，其中月桂酸的质量百分比控制在3-30％。
(3)在上述混合物中再加入10到30g的球磨珠进行高速球磨，球磨时间设为1到5个小时，球磨速度设置为100到600rmp。
(4)球磨结束后，收集月桂酸和纳米Al2O3的混合物，即包覆前驱体。
(5)取用适量NCM523，加入相应的包覆前驱体(即月桂酸和纳米Al2O3混合物)，实现Al2O3的质量百分比为2％。将NCM523与包覆前驱体放入混合机中，混合1到8个小时。
(6)将上述混合物以1-10℃/min的速率升温至200-1000℃，并在该温度保持1-24个小时然后随炉冷却到室温完成包覆工艺。
(7)将上述反应产物进行分散和过筛从而得到最终Al2O3包覆的电极材料。
(8)对合成的样品进行X射线衍射(XRD)以及扫描电子显微镜(SEM)与能量散射X射线谱(EDS)表征。
(9)将包覆制备得到的NCM523与导电剂，粘结剂，溶剂混合后制备成电极浆料，而后涂布于铝基集流体，干燥后制备成为电极，并将电极组装成为纽扣电池进行电化学性能测试。
(10)所有的纽扣电池首先使用0.1C的电流在2.75-4.4V之间循环4圈化成，之后在相同电压区间内使用0.2C的电流进行循环寿命测试。
此实例对使用月桂酸作为分散剂对NCM523颗粒包覆效果进行检验。使用月桂酸作为分散剂同样可以很好地包覆电极材料NCM523。使用月桂酸分散剂进行Al2O3包覆的NCM523充放电曲线如图10所示。
实施例5：
(1)本实例中所使用的脂肪酸为月桂酸，包覆材料为纳米氧化铝(Al2O3)，Al2O3颗粒尺度在20-30纳米之间，本实例中所使用的电极材料的化学式为LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2(简称为NCM811)。
(2)首先制备3g月桂酸与纳米Al2O3的混合物，其中月桂酸的质量百分比控制在3-30％。
(3)在上述混合物中再加入10到30g的球磨珠进行高速球磨，球磨时间设为1到5个小时，球磨速度设置为100到600rmp。
(4)球磨结束后，收集月桂酸和纳米Al2O3的混合物，即包覆前驱体。
(5)取用适量NCM811，加入相应的包覆前驱体(即月桂酸和纳米Al2O3混合物)，实现Al2O3的质量百分比为2％。将NCM811与包覆前驱体放入混合机中，混合1到8个小时。
(6)将上述混合物以1-10℃/min的速率升温至200-1000℃，并在该温度保持1-24个小时然后随炉冷却到室温完成包覆工艺。
(7)将上述反应产物进行分散和过筛从而得到最终Al2O3包覆的电极材料。
(8)对合成的样品进行X射线衍射(XRD)以及扫描电子显微镜(SEM)与能量散射X射线谱(EDS)表征。
(9)将包覆制备得到的NCM811与导电剂，粘结剂，溶剂混合后制备成电极浆料，而后涂布于铝基集流体，干燥后制备成为电极，并将电极组装成为纽扣电池进行电化学性能测试。
(10)所有的纽扣电池首先使用0.1C的电流在2.75-4.4V之间循环4圈化成，之后在相同电压区间内使用0.2C的电流进行循环寿命测试。
此实例对使用月桂酸作为分散剂对NCM811颗粒包覆效果进行检验。如图11所示，使用月桂酸作为分散剂同样可以很好地包覆电极材料NCM811。

Claims (26)

1.一种化合物在制备锂离子电池电极材料中的应用，提高固相法制成的电极材料的包覆均匀性，所述的化合物为C10～C34的脂肪酸。
2.根据权利要求1所述的用途，其特征在于所述的脂肪酸作为分散剂应用于锂离子电池电极材料的制备。
3.根据权利要求1所述的用途，其特征在于在制造锂离子电池中的应用。
4.根据权利要求1所述的用途，其特征在于所述的脂肪酸为饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸。
5.根据权利要求1所述的用途，其特征在于所述的脂肪酸作为调节剂，用于电极材料初始能量密度与改善电极材料循环寿命的平衡调节。
6.根据权利要求1所述的用途，其特征在于所述的脂肪酸作为调节剂，用于按初始放电量和循环寿命的要求，个性化制取锂离子电池电极材料。
7.根据权利要求1所述的用途，其特征在于所述的脂肪酸如CH3(CH2)nCOOH所示，n为8至32的整数。
8.根据权利要求7所述的用途，其特征在于所述的n为8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31或32。
9.根据权利要求1所述的用途，其特征在于用于制备锂离子电池电极材料的包覆材料选自于如下各组化合物之一种或几种：
金属氧化物，包括MgO，ZnO，CaO，BaO，Al2O3，Fe2O3，La2O3，TiO2和ZrO2；
金属氟化物，包括LiF，MgF2，CaF2和AlF3；和
金属碳酸盐，包括：Li2CO3，MgCO3，CaCO3和Al2(CO3)3。
10.根据权利要求1所述的用途，其特征在于所述的用于制备锂离子电池电极材料的电池材料选自于如下各组材料之一种或几种：
层状结构材料，如Li1±mNixCoyMnzM1-x-y-zO2所示，其中M为Cr，Mg，Al，Ti，Zr，Zn，Ca，Nb和W，m为0.005到0.2；x、y和z独立选自0到1任意数；
橄榄石结构材料，如LiNPO4所示，其中N为Fe，Co，Mn和Ni；
晶石结构材料，如LiQO4所示，其中O为Mn，Ni和Co之一种或几种；
嵌入型负极材料，包括软碳，硬碳以及石墨材料；
合金化型负极材料，即可以与锂发生合金化反应的金属及其合金包含Si，Sb，Zn，Al，Ge和Zn；
转化型负极材料，包括Co3O4，MnO2，MoO2和FeP；和
尖晶石类材料，即Li4Ti5O12。
11.根据权利要求1所述的用途，其特征在于制取锂离子电池电极材料。
12.根据权利要求1所述的用途，其特征在于先将所述脂肪酸与包覆材料混合制成包材，在与电池材料混合后烧结，使得包覆材料均匀分散于电极材料表面。
13.一种制备锂离子电池电极材料的方法，其特征在于包括：
将化合物与包覆材料按重量1∶1～20混合制取包材，再与锂离子电池材料混合，经烧结而制得的锂离子电池电极材料表面均匀分散着包覆材料，所述的化合物为C10～C34的脂肪酸，所述的包材与所述锂离子电池材料用量之比为0.1～5wt％。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于所述烧结温度为200℃～1000℃之间。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于所述烧结的升温速率为1～10℃/min。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于所述烧结保温2小时～24小时。
17.根据权利要求13所述的方法，其特征在于所述的电池材料形态为粉体。
18.根据权利要求13所述的方法，其特征在于所述的包覆材料粒径为10nm～500nm。
19.根据权利要求13所述的方法，其特征在于所述的脂肪酸为饱和脂肪酸或不饱和脂肪酸。
20.根据权利要求13所述的方法，其特征在于所述的脂肪酸如CH3(CH2)nCOOH所示，n为8至32的整数。
21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于所述的n为8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31或32。
22.根据权利要求13所述的方法，其特征在于所述的包覆材料选自于如下各组化合物之一种或几种：
金属氧化物，包括MgO，ZnO，CaO，BaO，Al2O3，Fe2O3，La2O3，TiO2和ZrO2；
金属氟化物，包括LiF，MgF2，CaF2和AlF3；和
金属碳酸盐，包括Li2CO3，MgCO3，CaCO3和Al2(CO3)3。
23.根据权利要求13所述的方法，其特征在于所述的电池材料选自于如下各组材料之一种或几种：
层状结构材料，如Li1±mNixCoyMnzM1-x-y-zO2所示，其中M为Cr，Mg，Al，Ti，Zr，Zn，Ca，Nb和W，m为0.005到0.2；x、y和z独立选自0到1任意数；
橄榄石结构材料，如LiNPO4所示，其中N为Fe，Co，Mn和Ni；
尖晶石结构材料，如LiQO4所示，其中Q为Mn，Ni和Co之一种或几种；
嵌入型负极材料，包括软碳，硬碳以及石墨材料；
合金化型负极材料，即可以与锂发生合金化反应的金属及其合金包含Si，Sb，Zn，Al，Ge和Zn；
转化型负极材料，包括Co3O4，MnO2，MoO2和FeP；和
尖晶石类材料，即Li4Ti5O12。
24.一种锂离子电池电极，其特征在于包括电池材料和包覆材料，包覆材料与电池材料的表面均匀分布。
25.根据权利要求1所述的锂离子电池电极，其特征在于所述的电池材料和所述的包覆材料重量比为0.1～10wt％。
26.一种锂离子电池，其特征在于包括权利要求24或25所述的锂离子电池电极。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112242514A (zh) * 2020-11-20 2021-01-19 深圳澳睿新能源科技有限公司 锂离子电池正极材料的制取方法
CN112786827A (zh) * 2021-01-29 2021-05-11 蜂巢能源科技有限公司 一种无钴正极材料及其制备方法
CN113380997A (zh) * 2021-05-25 2021-09-10 万向一二三股份公司 一种锂离子电池高首效硅基负极材料及其制备方法
CN114695873A (zh) * 2022-03-11 2022-07-01 北京泰丰先行新能源科技有限公司 一种元素均匀包覆的三元锂离子电池正极材料及其制备方法
CN114927760A (zh) * 2022-05-30 2022-08-19 深圳澳睿新能源科技有限公司 含氰基脂肪胺类化合物非水电解液、锂离子电池及其应用

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220073367A1 (en) * 2020-09-08 2022-03-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Method for manufacturing secondary battery and secondary battery
CN114975971B (zh) * 2022-07-06 2024-02-02 赣州市瑞富特科技有限公司 石墨负极材料的包覆改性方法、石墨负极材料及其应用

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3173809A (en) * 1959-05-01 1965-03-16 Chloride Batteries Ltd Electric storage battery plates
JP2002216848A (ja) * 2001-01-23 2002-08-02 Sony Corp ゲル状電解質、およびこれを用いたゲル状電解質電池
JP2010061996A (ja) * 2008-09-03 2010-03-18 Toyo Ink Mfg Co Ltd 電池用組成物
CN102208624A (zh) * 2011-04-29 2011-10-05 武汉大学 一种低温固相法制备碳包覆磷酸亚铁锂正极材料的方法
CN103035901A (zh) * 2012-12-20 2013-04-10 中国东方电气集团有限公司 一种锂电池纳米氧化物包覆钛酸锂负极材料及其制备方法
CN105206840A (zh) * 2015-08-18 2015-12-30 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种无溶剂固相法合成锂电池正极材料的方法
CN105845902A (zh) * 2016-04-01 2016-08-10 济宁市无界科技有限公司 熔合法制备锂锰铌复合氧化物锂离子电池正极材料的方法
CN107665983A (zh) * 2017-08-07 2018-02-06 深圳市德方纳米科技股份有限公司 锂离子电池正极材料及其制备方法和锂离子电池
CN107706375A (zh) * 2017-09-25 2018-02-16 济宁市无界科技有限公司 制备锰基钠离子复合氧化物正极材料的方法
CN108232127A (zh) * 2016-12-15 2018-06-29 天津国安盟固利新材料科技股份有限公司 一种核壳结构钴酸锂材料及其制备方法
CN109850949A (zh) * 2019-03-26 2019-06-07 桑顿新能源科技有限公司 一种锂离子电池用富锂锰酸锂正极材料的制备方法
CN110890535A (zh) * 2019-11-29 2020-03-17 惠州亿纬锂能股份有限公司 一种正极材料、其制备方法和在锂离子电池中的应用

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3173809A (en) * 1959-05-01 1965-03-16 Chloride Batteries Ltd Electric storage battery plates
JP2002216848A (ja) * 2001-01-23 2002-08-02 Sony Corp ゲル状電解質、およびこれを用いたゲル状電解質電池
JP2010061996A (ja) * 2008-09-03 2010-03-18 Toyo Ink Mfg Co Ltd 電池用組成物
CN102208624A (zh) * 2011-04-29 2011-10-05 武汉大学 一种低温固相法制备碳包覆磷酸亚铁锂正极材料的方法
CN103035901A (zh) * 2012-12-20 2013-04-10 中国东方电气集团有限公司 一种锂电池纳米氧化物包覆钛酸锂负极材料及其制备方法
CN105206840A (zh) * 2015-08-18 2015-12-30 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种无溶剂固相法合成锂电池正极材料的方法
CN105845902A (zh) * 2016-04-01 2016-08-10 济宁市无界科技有限公司 熔合法制备锂锰铌复合氧化物锂离子电池正极材料的方法
CN108232127A (zh) * 2016-12-15 2018-06-29 天津国安盟固利新材料科技股份有限公司 一种核壳结构钴酸锂材料及其制备方法
CN107665983A (zh) * 2017-08-07 2018-02-06 深圳市德方纳米科技股份有限公司 锂离子电池正极材料及其制备方法和锂离子电池
CN107706375A (zh) * 2017-09-25 2018-02-16 济宁市无界科技有限公司 制备锰基钠离子复合氧化物正极材料的方法
CN109850949A (zh) * 2019-03-26 2019-06-07 桑顿新能源科技有限公司 一种锂离子电池用富锂锰酸锂正极材料的制备方法
CN110890535A (zh) * 2019-11-29 2020-03-17 惠州亿纬锂能股份有限公司 一种正极材料、其制备方法和在锂离子电池中的应用

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112242514A (zh) * 2020-11-20 2021-01-19 深圳澳睿新能源科技有限公司 锂离子电池正极材料的制取方法
CN112786827A (zh) * 2021-01-29 2021-05-11 蜂巢能源科技有限公司 一种无钴正极材料及其制备方法
CN113380997A (zh) * 2021-05-25 2021-09-10 万向一二三股份公司 一种锂离子电池高首效硅基负极材料及其制备方法
CN113380997B (zh) * 2021-05-25 2022-07-29 万向一二三股份公司 一种锂离子电池硅基负极材料及其制备方法
CN114695873A (zh) * 2022-03-11 2022-07-01 北京泰丰先行新能源科技有限公司 一种元素均匀包覆的三元锂离子电池正极材料及其制备方法
CN114695873B (zh) * 2022-03-11 2024-02-06 北京泰丰先行新能源科技有限公司 一种元素均匀包覆的三元锂离子电池正极材料及其制备方法
CN114927760A (zh) * 2022-05-30 2022-08-19 深圳澳睿新能源科技有限公司 含氰基脂肪胺类化合物非水电解液、锂离子电池及其应用

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