RU2584678C1 - Композитный катодный материал для литий-ионных батарей - Google Patents

Композитный катодный материал для литий-ионных батарей Download PDF

Info

Publication number
RU2584678C1
RU2584678C1 RU2014154305/07A RU2014154305A RU2584678C1 RU 2584678 C1 RU2584678 C1 RU 2584678C1 RU 2014154305/07 A RU2014154305/07 A RU 2014154305/07A RU 2014154305 A RU2014154305 A RU 2014154305A RU 2584678 C1 RU2584678 C1 RU 2584678C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cathode material
lithium
lifepo
cycles
pss
Prior art date
Application number
RU2014154305/07A
Other languages
English (en)
Inventor
Вениамин Владимирович Кондратьев
Олег Владиславович Левин
Елена Геннадьевна Толстопятова
Светлана Николаевна Елисеева
Елена Валерьевна Алексеева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ)
Priority to RU2014154305/07A priority Critical patent/RU2584678C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2584678C1 publication Critical patent/RU2584678C1/ru

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано для производства улучшенного катодного активного материала литий-ионных аккумуляторных батарей. В катодном активном материале производится частичная или полная замена электрохимически неактивной проводящей углеродной добавки на электрохимически активную одновременно проводящую добавку полимера. Предложенный композитный катодный материал состоит из механической смеси феррофосфата лития с углеродным покрытием (C-LiFePO4) (88-99,5 вес.%), углеродной сажи (не более 4 вес.%), проводящего полимера поли-3,4-этилендиокситиофена, допированного полистиролсульфоновой кислотой (от 0,5 до 4 вес.%) и водного связующего (карбоксиметилцеллюлоза) не более 4 вес.%. Указанный качественный и количественный состав композитного катодного материала позволяет на 10-15% повысить удельную емкость катодного материала литий-ионной аккумуляторной батареи в расчете на массу катодного материала, что является техническим результатом изобретения. 1 табл., 5 пр., 9 ил.

Description

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано для производства улучшенного катодного активного материала литий-ионных аккумуляторных батарей.
Известен катодный активный материал LiFePO4 [1], который представляет собой феррофосфат лития со структурой оливина с углеродным покрытием. Катодный материал литий-ионных аккумуляторов на основе феррофосфата лития имеет высокую стабильность, обеспечивает повышенную безопасность при эксплуатации, имеет выраженную площадку разряда практически при одном и том же напряжении около 3,5 B. Недостатком катодного материала на основе LiFePO4 является сравнительно низкое рабочее напряжение, что приводит к уменьшению энергоемкости литий-ионных аккумуляторов.
К аналогам предлагаемого изобретения также относится техническое решение по патенту [2]. Сущность заявленного в нем изобретения заключается в повышении поверхностной электронной проводимости феррофосфата лития за счет электропроводящего углеродного покрытия кристаллов LiFePO4. Несмотря на удовлетворительную электронную проводимость такого композиционного материала, он не обладает достаточными электрохимическими показателями по емкости из-за низкой ионной проводимости материала.
К аналогам предлагаемого изобретения также относится техническое решение по патенту [3]. Согласно этому патенту LiFePO4 получают смешением реагентов в растворе с последующим соосаждением прекурсоров или выпариванием жидкой фазы. Наноразмерный кристаллический LiFePO4 получают после выдержки прекурсоров при температуре от 600 до 800°C. Существенным недостатком этого способа получения активного материала является его низкая электронная и ионная проводимость, что не позволяет получить катодный материал с достаточно высокой емкостью.
Известен катодный активный материал на основе LiFePO4 [4], который представляет собой сложные частицы состава LipFexM1-x (PO4)t(AO4)1-t и углеродную добавку, где M=Co, Ni, Mg, Ca, Zn, Al, Cu, Ti, Zr, где A=S, Si, V, Mo, где 0<p<2; 0<x<1; 0≤t≤1, с заявленным размером частиц от 20 до 500 нм и толщиной углеродного покрытия до 20 нм. Удельная емкость данного материала повышается за счет наноструктурирования и повышения ионной проводимости. Однако заявленные емкости не превосходят 154 мАч/г даже при циклировании низким током 0,1 C.
Известен композитный катодный материал C-LiFePO4/PTPAn [5], полученный из исходного покрытого углеродом феррофосфата лития C-LiFePO4 с помощью смешивания с политрифениламином PTPAn с различным соотношением компонентов (С-LiFePO4:PTPAn от 80:20 вес. % до 97:3 вес. %). Согласно этому патенту, удается добиться разрядной удельной емкости до 140-155 мАч/г при наиболее низких токах 0,1 C на первых заряд-разрядных циклах. Однако полученная первоначальная емкость быстро падает как с ростом заряд-разрядного тока, так и с увеличением числа заряд-разрядных циклов. Так, при циклировании даже низким током (0,1 C) емкость падает до 90% от первоначальной уже после 50 циклов заряд-разряда.
Известен катодный активный материал LiFePO4/C [6], который представляет собой феррофосфат лития со структурой оливина с углеродным покрытием, предварительно обработанный (вымоченный) в водной дисперсии проводящего полимера поли-3,4-этилендиокситиофена (с содержанием PEDOT:PSS в дисперсии от 0,9 до 1,3 вес. %) и высушенный в интервале температур 80-120°C. Данный материал обеспечивает (согласно [6]) улучшенную проводимость при обволакивании зерен материала полимером, повышенную удельную емкость (до 143 мАч/г при токе 0,1 C) и длительную циклируемость в составе батареи. Этот композитный катодный материал [6] является наиболее близким к заявленному изобретению и выбран в качестве прототипа.
Недостатком прототипа является недостаточно высокая величина удельной емкости катодного материала. Достигнутая для катодного материала состава [LiFePO4/C, обработанный в дисперсии PEDOT:PSS (суммарно 80 вес. %):углеродная сажа (10 вес. %):связующее поливинилиденфторид (PVDF) (10 вес. %)] величина удельной емкости составляет 143 мАч/г при токе разряда 0,2 C (см. Fig. 7E в [6], определение емкости проводились в стандартной батарее формата CR2025 с использованием литиевого противоэлектрода, сепаратора из полиэтиленовой мембраны и электролита, представляющего собой 1М раствор LiPF6 в смеси этилкарбоната/диэтилкарбоната в соотношении 1:1). Такие значения емкости известного катодного материала литий-ионного аккумулятора обусловлены использованием заметных количеств электрохимически неактивной проводящей добавки (углеродная добавка 10 вес. %) и электрохимически неактивной связующей добавки (поливинилиденфторид (PVDF) 10 вес. %), что ведет к уменьшению доли активного материала и относительно низким величинам удельной емкости в расчете на массу катодного материала.
Кроме того, недостатком прототипа является многостадийное получение композитного материала, включающее процедуры подготовки исходного компонента LiFePO4/C путем его вымачивания в полимерной дисперсии PEDOT: PSS и последующими операциями по фильтрации и сушке материала, предшествующим процедуре получения композита.
Технической задачей изобретения является разработка состава активной массы катодного материала на основе LiFePO4/C, обладающего более высокой удельной емкостью при достижении (сохранении) других основных параметров материала (обратимости перезарядки, сохранения заметной емкости при увеличении заряд-разрядных токов и числа заряд-разрядных циклов).
Техническим результатом заявленного изобретения является повышение удельной емкости катодного материала на основе C-LiFePO4 (более 160 мАч/г при токе разряда 0,2 С), что приводит к увеличению емкости по сравнению с прототипом на 10-15%. Также техническим результатом является сокращение времени его изготовления, поскольку по сравнению с прототипом не требуется предварительной обработки C-LiFePO4 в полимерной дисперсии (PEDOT: PSS) и последующих операций по фильтрации и сушке материала.
Указанный технический результат достигается тем, что в катодном активном материале на основе C-LiFePO4 берется механическая смесь со следующим соотношением компонентов: феррофосфат лития с углеродным покрытием (C-LiFePO4) 88-99,5 вес. %, углеродная сажа - не более 4 вес. %, поли-3,4-этилендиокситиофен, допированный полистиролсульфоновой кислотой (PEDOT: PSS) 0,5-4 вес. %, связующее - водная дисперсия карбоксиметилцеллюлозы - не более 4 вес. %.
Таким образом, в катодном активном материале существенно увеличивается доля электрохимически активного компонента C-LiFePO4 и сокращается доля неактивной проводящей добавки (углеродной сажи) и связующей добавки. Кроме того, активным компонентом катодного материала является и вводимая добавка проводящего полимера PEDOT: PSS. Этим достигается дополнительное (по сравнению с прототипом) увеличение удельной емкости катодного материала в составе литий-ионного аккумулятора.
Предложенный композитный катодный материал позволяет значительно (на 10-15%) повысить удельную емкость катодного материала литий-ионной аккумуляторной батареи в расчете на массу катодного материала. Тесты катодного материала проводились в стандартной батарее формата CR2016 с использованием литиевого противоэлектрода, сепаратора из мембраны Celgard®, и электролита, представляющего собой 1М раствор LiPF6 в смеси этилкарбоната/диэтилкарбоната в соотношении 1:1.
Указанный технический результат достигается также тем, что в способе получения композитного катодного материала отсутствуют дополнительные стадии нанесения полимерного покрытия на кристаллы C-LiFePO4. Процесс получения композитного катодного материала является одностадийным. Катодный материал получается простым механическим смешиванием исходных компонентов, что существенно сокращает время на подготовку готового катодного материала по сравнению с известным катодным материалом согласно [6].
Сущность заявляемого изобретения и результаты проведенных исследований, подтверждающих достижение указанного технического результата заявляемого изобретения, иллюстрируются Фиг. 1-9.
На Фиг. 1 представлены заряд-разрядные кривые первых циклов для образца состава [C-LiFePO4 (92 вес. %): углеродная сажа (4 вес. %): PEDOT: PSS (4 вес. %)] при циклировании током 0,2 С. 1-2 цикл, 2-3 цикл, 3-4 цикл.
На Фиг. 2 представлена удельная емкость (мАч/г) материала для образца состава [C-LiFePO4 (92 вес. %): углеродная сажа (4 вес. %): PEDOT: PSS (4 вес. %)] в зависимости от числа циклов при разных токах разряда 0,2-5 С.
На Фиг. 3 представлены заряд-разрядные кривые первых циклов для образца состава [C-LiFePO4 (96 вес. %): PEDOT: PSS (2 вес. %): связующая добавка карбоксиметилцеллюлоза (2 вес. %)] при циклировании током 0,2 С. 1-2 цикл, 2-3 цикл, 3-4 цикл.
На Фиг. 4 представлены заряд-разрядные кривые первых циклов для образца состава [C-LiFePO4 (98 вес. %): PEDOT: PSS (1 вес. %): связующая добавка карбоксиметилцеллюлоза (1 вес. %)] при циклировании током 0,2 С. 1-2 цикл, 2-3 цикл, 3-4 цикл.
На Фиг. 5 приведены заряд-разрядные кривые первых циклов для образца состава [C-LiFePO4 (99,5 вес. %): PEDOT: PSS (0,5 вес. %)] при циклировании током 0.2 С. 1-2 цикл, 2-3 цикл, 3-4 цикл.
На Фиг. 6 представлена удельная емкость материала (мАч/г) для образца состава [C-LiFePO4 (99,5 вес. %): PEDOT: PSS (0,5 вес. %)] в зависимости от числа циклов при токе 0,2 С.
На Фиг. 7 приведены заряд-разрядные кривые первых циклов для образца состава [C-LiFePO4 (92 вес. %): углеродная сажа (4 вес. %): PEDOT: PSS (2 вес. %): связующая добавка карбоксиметилцеллюлоза (2 вес. %)] при циклировании током 0.2 С. 1-2 цикл, 2 -3 цикл, 3-4 цикл.
На Фиг. 8 представлены заряд-разрядные кривые первых циклов для образца состава [C-LiFePO4 (84 вес. %): углеродная сажа (8 вес. %): связующая добавка - PVDF (8 вес. %)] при циклировании током 0,2 С. 1-2 цикл, 2-3 цикл, 3-4 цикл.
На Фиг. 9 представлены зависимости нормализованной удельной емкости в зависимости от числа циклов при токах 0,2 С для образца катодного материала состава: [C-LiFePO4 (84 вес. %): углеродная сажа (8 вес. %): связующая добавка PVDF (8 вес. %)] (кривая 1) и для образца катодного материала состава [C-LiFePO4 (98 вес. %): PEDOT: PSS (1 вес. %): связующая добавка карбоксиметилцеллюлоза (1 вес. %)] (кривая 2).
Заявленное изобретение было многократно апробировано в лабораторных условиях химического факультета Санкт-Петербургского государственного университета. Результаты проведенных исследований, подтверждающих достижение указанного технического результата, поясняются конкретными примерами реализации способа.
В нижеприведенных примерах апробирование заявляемого катодного материала было проведено с использованием доступных реактивов следующих производителей: С-LiFePO4 (Phostech Co., Канада), углеродная сажа SuperP (Timcal Ltd., Канада), поли-3,4-этилендиокситофен, допированный полистиролсульфоновой кислотой (PEDOT: PSS) 1,3% водная дисперсия (Aldrich), карбоксиметилцеллюлоза (MTI Co., Китай) (Примеры 1-5), поливинилиденфторид PVDF (MTI Co., Китай) (Пример 6).
Пример 1. С целью синтеза электродного материала состава [C-LiFePO4 (92 вес. %): углеродная сажа (4 вес. %): PEDOT: PSS (4 вес. %)] смешивали 2 г C-LiFePO4, 0,087 г углеродной сажи, 6,69 мл 1,3% водной дисперсии PEDOT: PSS.
Полученную смесь растирали в агатовой ступке в течение 30 мин, наносили на алюминиевую фольгу слоем толщиной 100 мкм, сушили при температуре 80°С в течение 1 часа и собирали макет батарейки формата CR2016 согласно стандартной процедуре с использованием литиевого противоэлектрода, сепаратора из мембраны Celgard® и электролита, представляющего собой 1М раствор LiPF6 в смеси этилкарбоната/диэтилкарбоната в соотношении 1:1. Тестирование образца проводили согласно стандартным процедурам. На Фиг. 1 представлены заряд-разрядные кривые первых циклов для данного катодного материала при циклировании током 0,2 С. Видно, что заряд-разрядные кривые для первых циклов мало меняются. Площадка разряда при потенциале около 3,38 В не меняет наклон в основном интервале плотностей заряда, а величина удельной емкости достигает 169 мАч/г. На Фиг. 2 представлена зависимость удельной емкости от числа циклов при циклировании током 0,2-5 С.
Пример 2. С целью синтеза электродного материала состава [C-LiFePO4 (96 вес. %): PEDOT: PSS (2 вес. %): связующая добавка карбоксиметилцеллюлоза (2 вес. %)] смешивали 2 г C-LiFePO4 и 0,056 г карбоксиметилцеллюлозы, предварительно растворенной в 3,2 мл 1,3% водной дисперсии PEDOT: PSS.
Полученную смесь растирали в агатовой ступке в течение 30 мин, наносили на алюминиевую фольгу слоем толщиной 100 мкм, сушили при температуре 80°С в течение 1 часа и собирали макет батарейки формата CR2016 согласно стандартной процедуре с использованием литиевого противоэлектрода, сепаратора из мембраны Celgard® и электролита, представляющего собой 1 М раствор LiPF6 в смеси этилкарбоната/диэтилкарбоната в соотношении 1:1. Тестирование образца проводили согласно стандартным процедурам. На Фиг. 3 представлены заряд-разрядные кривые первых циклов для данного катодного материала при циклировании током 0,2 С. Видно, что заряд-разрядные кривые для первых циклов также мало меняются. Площадка разряда при потенциале около 3,38 В сохраняет низкий наклон в основном интервале плотностей заряда, а величина удельной емкости достигает 161 мАч/г.
Пример 3. С целью синтеза электродного материала состава [C-LiFePO4 (98 вес. %): PEDOT: PSS (1 вес. %)): связующая добавка карбоксиметилцеллюлоза (1 вес. %)] смешивали 2 г C-LiFePO4 и 0,0204 г карбоксиметилцеллюлозы, предварительно растворенной в 1,56 мл 1,3% водной дисперсии PEDOT: PSS.
Полученную смесь растирали в агатовой ступке в течение 30 мин, наносили на алюминиевую фольгу слоем толщиной 100 мкм, сушили при температуре 80°С в течение 1 часа и собирали макет батарейки формата CR2016 согласно стандартной процедуре с использованием литиевого противоэлектрода, сепаратора из мембраны Celgard® и электролита, представляющего собой 1 М раствор LiPF6 в смеси этилкарбоната/диэтилкарбоната в соотношении 1:1. Тестирование образца проводили согласно стандартным процедурам. На Фиг. 4 представлены заряд-разрядные кривые первых циклов для данного катодного материала при циклировании током 0,2 С. Заряд-разрядные кривые для первых 3-х циклов также мало меняются. Площадка разряда при потенциале около 3,38 В сохраняет низкий наклон в основном интервале плотностей заряда, а величина удельной емкости достигает 146 мАч/г.
Пример 4. С целью синтеза электродного материала состава [C-LiFePO4 (99,5 вес. %): PEDOT: PSS (0,5 вес. %)] смешивали 2 г C-LiFePO4 с 0,773 мл 1,3% водной дисперсии PEDOT: PSS.
Полученную смесь растирали в агатовой ступке в течение 30 мин, наносили на алюминиевую фольгу слоем толщиной 100 мкм, сушили при температуре 80°С в течение 1 часа и собирали макет батарейки формата CR2016 согласно стандартной процедуре с использованием литиевого противоэлектрода, сепаратора из мембраны Celgard® и электролита, представляющего собой 1 М раствор LiPF6 в смеси этилкарбоната/диэтилкарбоната в соотношении 1:1. Тестирование образца проводили согласно стандартным процедурам. На Фиг. 5 представлены заряд-разрядные кривые первых циклов для данного катодного материала при циклировании током 0,2 С. Видно, что заряд-разрядные кривые для первых 3-х циклов лишь немного меняются в конце заряда и разряда. Площадка разряда при потенциале около 3,34 В также сохраняет низкий наклон в основном интервале плотностей заряда, а величина удельной емкости достигает 150 мАч/г. На Фиг. 6 представлена зависимость удельной емкости от числа циклов при циклировании током 0,2 С.
Пример 5. С целью синтеза электродного материала состава [C-LiFePO4 (92 вес. %): углеродная сажа (4 вес. %): PEDOT: PSS (2 вес. %): связующая добавка карбоксиметилцеллюлоза (2 вес. %)] смешивали 2 г C-LiFePO4, 0,087 г углеродной сажи, и 0,044 г карбоксиметилцеллюлозы, предварительно растворенной в 3,35 мл 1,3% водной дисперсии PEDOT: PSS. Полученную смесь растирали в агатовой ступке в течение 30 мин, наносили на алюминиевую фольгу слоем толщиной 100 мкм, сушили при температуре 80°С в течение 1 часа и собирали макет батарейки формата CR2016 согласно стандартной процедуре с использованием литиевого противоэлектрода, сепаратора из мембраны Celgard® и электролита, представляющего собой 1М раствор LiPF6 в смеси этилкарбоната/диэтилкарбоната в соотношении 1:1. Тестирование образца проводили согласно стандартным процедурам. На Фиг. 7 представлены заряд-разрядные кривые первых циклов для данного катодного материала при циклировании током 0,2 С. Видно, что заряд-разрядные кривые для первых циклов мало меняются. Площадка разряда при потенциале около 3,39 В не меняет наклон в основном интервале плотностей заряда, а величина удельной емкости достигает 161 мАч/г.
Пример 6. С целью корректного сопоставительного анализа технического результата заявленного способа и способа, известного из прототипа, для чего был получен близкий по составу (к прототипу - [6]) катодный материал состава [C-LiFePO4 (84 вес. %)): углеродная сажа (8 вес. %): связующая добавка - поливинилиден фторид PVDF (8 вес. %)], смешивали 2 г C-LiFePO4, 0,19 г углеродной сажи, 0,19 г PVDF, предварительно растворенного в 5 мл N-метилпирролидона. Полученную смесь растирали в агатовой ступке в течение 30 мин, наносили на алюминиевую фольгу слоем толщиной 100 мкм, сушили при температуре 120°С в течение 1 часа и собирали макет батарейки формата CR2016 согласно стандартной процедуре с использованием литиевого противоэлектрода, сепаратора из мембраны Celgard® и электролита, представляющего собой 1 М раствор LiPF6 в смеси этилкарбоната/диэтилкарбоната в соотношении 1:1. Тестирование образца проводили согласно стандартным процедурам. На Фиг. 8 представлены заряд-разрядные кривые первых циклов для данного катодного материала при циклировании током 0,2 С. Видно, что заряд-разрядные кривые для первых циклов практически совпадают. Величина удельной емкости определена равной 129 мАч/г. На Фиг. 9 представлена зависимость удельной емкости для данного катодного материала от числа циклов при циклировании током 0,2 С (кривая 1), ее падение при длительном циклировании составляет около 7% (за 200 циклов). Для сравнения (кривая 2) представлена зависимость удельной емкости от числа циклов при циклировании током 0,2 С для катодного материала по Примеру 3. Видно, что удельная емкость материала, содержащего PEDOT: PSS, и водное связующее выше (кривая 2) и ее падение менее выражено и составляет не более 2% (за 200 циклов).
Технико-экономическая эффективность заявленного катодного материала в соответствии с проведенными лабораторными исследованиями состоит в существенном повышении удельной емкости материала. Согласно данным представленных примеров полученные параметры удельной емкости катодного материала составляют 169 мАч/г при токе 0,2 С (Фиг. 1), 161 мАч/г при токе 0,2 С (Фиг. 3), 146 мАч/г при токе 0,2 С (Фиг. 4), 150 мАч/г при токе 0,2 С (Фиг. 5) и 161 мАч/г при токе 0,2 С (Фиг. 7). Потери удельной емкости материала при введении дополнительного компонента - проводящего полимера в составе водной полиэлектролитной дисперсии PEDOT: PSS - составляют (после 200 циклов) не более 4% (Фиг. 9).
Предложенные составы композитного катодного материала показывают более высокую удельную электрохимическую емкость (Фиг. 2) как при малых, так и при больших (до 5 С) скоростях разряда по сравнению с известными аналогами и прототипом.
Кроме того, предложенное изобретение сокращает время получения готового катодного материала для литий-ионных батарей за счет того, что не требуется предварительной обработки LiFePO4/C в полимерной дисперсии (PEDOT: PSS) и последующих операций по фильтрации и сушке материала в отличие от известных, что позволяет его использовать при решении разных технологических и производственных проблем и расширить возможности использования литий-ионных батарей при их эксплуатации.
Список использованной литературы.
[1] Патент US 5910382, МПК H01M 4/58.
[2] Патент СА 2307119, МПК Н01М 4/40, Н01М 4/04.
[3] Патент US 7390473 В1, МПК С01В 25/26.
[4] Патент RU 2492557 С1, МПК Н01М 4/52, Н01М 10/0525.
[5] Патент CN 103746094, МПК Н01М-004/36, Н01М-004/58, Н01М-004/60, Н01М-010/0525.
[6] Патент US 2014/0315081 А1, МПК Н01М 4/62 (прототип).

Claims (1)

  1. Композитный катодный материал для литий-ионных батарей, содержащий феррофосфат лития с углеродным покрытием (C-LiFePO4), углеродную сажу, проводящий полимер поли-3,4-этилендиокситиофен, допированный полистиролсульфоновой кислотой, и связующее, отличающийся тем, что в качестве связующего берут водную дисперсию карбоксиметилцеллюлозы в составе композитного катодного материала, приготовленного в виде механической смеси, при следующем соотношении компонентов, в вес.%:
    Феррофосфат лития (C-LiFePO4) 88-99,5 Полимер проводящий (PEDOT: PSS) 0,5-4 Углеродная сажа не более 4 Связующее водное (карбоксиметилцеллюлоза) не более 4
RU2014154305/07A 2014-12-30 2014-12-30 Композитный катодный материал для литий-ионных батарей RU2584678C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014154305/07A RU2584678C1 (ru) 2014-12-30 2014-12-30 Композитный катодный материал для литий-ионных батарей

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014154305/07A RU2584678C1 (ru) 2014-12-30 2014-12-30 Композитный катодный материал для литий-ионных батарей

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2584678C1 true RU2584678C1 (ru) 2016-05-20

Family

ID=56012242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014154305/07A RU2584678C1 (ru) 2014-12-30 2014-12-30 Композитный катодный материал для литий-ионных батарей

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2584678C1 (ru)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2623212C1 (ru) * 2016-07-12 2017-06-23 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук (ИОНХ РАН) Композиционный катодный материал
RU190339U1 (ru) * 2019-03-15 2019-06-27 Акционерное общество "Энергия" (АО "Энергия") Призматический литий-ионный аккумулятор
RU2770151C2 (ru) * 2020-01-31 2022-04-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) Полимерные полихинон-политиофеновые композиции для электрохимических источников тока

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5910382A (en) * 1996-04-23 1999-06-08 Board Of Regents, University Of Texas Systems Cathode materials for secondary (rechargeable) lithium batteries
US7390473B1 (en) * 2002-10-29 2008-06-24 Nei Corp. Method of making fine lithium iron phosphate/carbon-based powders with an olivine type structure
RU2336602C1 (ru) * 2004-07-07 2008-10-20 Эл Джи Кем, Лтд. Новая органическо-неорганическая композитная пористая пленка и электрохимическое устройство с ее использованием
RU128014U1 (ru) * 2012-12-18 2013-05-10 Открытое акционерное общество "Сафоновский завод гидрометеорологических приборов" (ОАО "Сафоновский завод "Гидрометприбор") Литий-ионный аккумулятор
RU2492557C1 (ru) * 2012-09-11 2013-09-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук (ИОНХ РАН) Композиционный катодный материал
CN203746094U (zh) * 2013-12-20 2014-07-30 广州市明森机电设备有限公司 一种智能卡排序装置
US20140315081A1 (en) * 2011-12-30 2014-10-23 Guangzhou Institute Of Energy Conversion, Chinese Academy Of Sciences Composite electrode material for lithium ion battery and preparation method thereof

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5910382A (en) * 1996-04-23 1999-06-08 Board Of Regents, University Of Texas Systems Cathode materials for secondary (rechargeable) lithium batteries
US7390473B1 (en) * 2002-10-29 2008-06-24 Nei Corp. Method of making fine lithium iron phosphate/carbon-based powders with an olivine type structure
RU2336602C1 (ru) * 2004-07-07 2008-10-20 Эл Джи Кем, Лтд. Новая органическо-неорганическая композитная пористая пленка и электрохимическое устройство с ее использованием
US20140315081A1 (en) * 2011-12-30 2014-10-23 Guangzhou Institute Of Energy Conversion, Chinese Academy Of Sciences Composite electrode material for lithium ion battery and preparation method thereof
RU2492557C1 (ru) * 2012-09-11 2013-09-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук (ИОНХ РАН) Композиционный катодный материал
RU128014U1 (ru) * 2012-12-18 2013-05-10 Открытое акционерное общество "Сафоновский завод гидрометеорологических приборов" (ОАО "Сафоновский завод "Гидрометприбор") Литий-ионный аккумулятор
CN203746094U (zh) * 2013-12-20 2014-07-30 广州市明森机电设备有限公司 一种智能卡排序装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2623212C1 (ru) * 2016-07-12 2017-06-23 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт общей и неорганической химии им. Н.С. Курнакова Российской академии наук (ИОНХ РАН) Композиционный катодный материал
RU190339U1 (ru) * 2019-03-15 2019-06-27 Акционерное общество "Энергия" (АО "Энергия") Призматический литий-ионный аккумулятор
RU2770151C2 (ru) * 2020-01-31 2022-04-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) Полимерные полихинон-политиофеновые композиции для электрохимических источников тока

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102017113276B4 (de) Lithium-ionen-batterie
DE102017113282B4 (de) Lithium-ionen-batterie
KR101772754B1 (ko) 리튬 이온 전지용 정극 활물질층의 제조 방법 및 리튬 이온 전지용 정극 활물질층
DE102018100278A1 (de) Poröse zellulosesubstrate für lithium-ionen-batterieelektroden
DE102015121310A1 (de) Elektrolyt und negativelektrodenstruktur
DE102015121806A1 (de) Negative Elektrode für Batterien auf Lithium-Basis
DE112015000403T5 (de) Elektrolyte und Verfahren für ihre Verwendung
JP5890886B1 (ja) リン酸マンガン鉄リチウム正極活物質及びその製造方法
DE102015102090A1 (de) Elektrolyt und lithium-basierte batterien
CN109155413B (zh) 正极活性物质和其制造方法、糊剂和二次电池
US20130219703A1 (en) Method for producing composition for forming positive electrode material mixture layer and method for producing lithium ion secondary battery
JP6477690B2 (ja) リチウムイオン二次電池電極用バインダー組成物、リチウムイオン二次電池電極用スラリー組成物、リチウムイオン二次電池用電極、および、リチウムイオン二次電池
KR20160091172A (ko) 잔류 리튬이 감소된 양극활물질의 제조 방법 및 이에 의하여 제조된 잔류 리튬이 감소된 양극활물질
KR20160008549A (ko) 리튬 이온 2 차 전지 정극용 결착재 조성물, 리튬 이온 2 차 전지 정극용 슬러리 조성물 및 그 제조 방법, 리튬 이온 2 차 전지용 정극의 제조 방법, 그리고 리튬 이온 2 차 전지
CN105552360A (zh) 一种改性的镍钴锰酸锂正极材料及其制备方法
DE112015004925T5 (de) Sekundärbatterie mit nicht-wässrigem Elektrolyt, hierfür verwendeter Elektrodenkörper, und und Verfahren zur Herstellung eines Elektrodenkörpers
DE102013216814A1 (de) Positives, aktives Elektrodenmaterial, Herstellungsverfahren für dasselbige und wiederaufladbare Batterie aus nichtwässrigem Elektrolyt, welche dasselbige aufweist
DE102014113894A1 (de) Lithiumionenbatterie-Separatoren und -Elektroden
JP4662089B2 (ja) 非水電解質二次電池
RU2584678C1 (ru) Композитный катодный материал для литий-ионных батарей
KR101808402B1 (ko) 비수 전해질 2차 전지용 전극 및 그 제조 방법
DE102015102089A1 (de) Lithium-basierter batterieseparator und verfahren zur herstellung desselben
JP5890885B1 (ja) リチウム二次電池用正極活物質及びその製造方法
CN106716687A (zh) 正极用浆料、蓄电装置正极及蓄电装置
Quan et al. Enhanced properties of LiFePO4/C cathode materials modified by CePO4 nanoparticles