一种高倍率性三元材料的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105680019A(43)申请公布日2016.06.15(21)申请号201610151312.1(22)申请日2016.03.16(71)申请人江苏乐能电池股份有限公司地址212300江苏省镇江市丹阳市皇塘镇工业区A区(72)发明人丁建民(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/505(2010.01)H01M4/525(2010.01)H01M4/62(2006.01)H01M4/131(2010.01)H01M4/1391(2010.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种高倍率性三元材料的制备方法(57)摘要一种高倍率性的三元材料的制备方法，其三元材料呈现核壳结构，是以Li(Ni0.8Co0.1Mn0.1)O为基体并在其表面包覆有TiO2/C复合体；其具体步骤如下：1）TiO2/C的制备；2）葡萄糖/TiO2/C溶液的制备；3）称取Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2和LiOH·H2O混合得到Li(Ni0.8Co0.1Mn0.1)O2，再置于马弗炉中900℃煅烧6小时，即得包覆有钛和碳的三元材料。本发明，纳米级二氧化钛通过液相法均匀掺杂在碳材料内部提高其在电解液中的稳定性与电解液的相容性，提高了其材料的循环性能和倍率性能。CN105680019ACN105680019A权利要求书1/1页1.一种高倍率性的三元材料的制备方法，其三元材料呈现核壳结构，是以Li(Ni0.8Co0.1Mn0.1)O为基体并在其表面包覆有TiO2/C复合体；其具体步骤如下：1）、TiO2/C的制备：将体积比按照四甲基氢氧化铵：乙二醇：异丙醇钛=10：30：1的四甲基氢氧化铵溶液加入到乙二醇中，二者搅拌均匀后加入异丙醇钛，室温下继续搅拌至获得均匀溶液；将溶液转移到聚四氟乙烯水热釜内衬中，并在200℃下水热反应8h，自然冷却至室温，采用丙醇进行离心分离获得产物，之后在空气中进行热处理：热处理温度为250~550℃，热处理时间为1~3h，得到TiO2/C的纳米复合物A；2）、葡萄糖/TiO2/C溶液的制备：称取TiO2/C的纳米复合物A、并溶于葡萄糖中，并搅拌均匀得到葡萄糖/TiO2/C溶液B；3）、称取Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2和LiOH·H2O采用干混的方式混合得到Li(Ni0.8Co0.1Mn0.1)O2，再将溶液B滴加到Li(Ni0.8Co0.1Mn0.1)O2中，一边滴加一边快速搅拌，然后放入烘箱中干燥，再置于马弗炉中900℃煅烧6小时，即得包覆有钛和碳的三元材料。2.根据权利要求1所述的一种高倍率性的三元材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤1）中的四甲基氢氧化铵的浓度为10~20%。3.根据权利要求1所述的一种高倍率性的三元材料的制备方法，其特征在于：所述的步骤2）中的葡萄糖：TiO2/C的质量比为100：1~20。2CN105680019A说明书1/4页一种高倍率性三元材料的制备方法技术领域[0001]本发明涉及锂离子电池材料制备领域，具体的说，是通过材料包覆制备出一种高倍率性的Li(Ni0.8Co0.1Mn0.1)O2三元材料。背景技术[0002]目前的锂离子电池主要有磷酸铁锂电池、锰酸锂电池、钴酸锂电池及其三元电池，而三元电池以其能量密度高、循环寿命好、环境友好及其价格低廉等优点而迅速受到市场的青睐，并应用于数码电池、电动汽车等领域，但是其在大倍率放电条件下性能偏差，严重影响其在混合电动汽车等领域的推广。而目前提高锂离子电池倍率性能的主要方法有：材料纳米化、降低材料面密度、选择功能性电解液、采用集流体底涂技术及其材料表面改性。而材料表面改性是目前最常用、工艺简单及其最易产业化的方法，材料表面改性即在材料表面包覆一层导电率高、层间距大的碳材料或金属材料，以提高锂离子在材料间的传输速度。[0003]二氧化钛以其导电率高、稳定性好、快速充放电能力强及其可逆性好等特性应用于锂离子电池。而通过在Li(Ni0.8Co0.1Mn0.1)O2正极材料表面包覆二氧化钛复合材料一方面可以提高材料的大倍率充放电特性，同时又可以提高锂离子电池的循环性能，并因此提高Li(Ni0.8Co0.1Mn0.1)O2电池的能量密度和倍率、循环性能，并提高其应用领域。发明内容[0004]针对目前三元材料存在倍率性能差、循环性能一般的缺陷，本发明通过在三元材料表面包覆导电率高的二氧化钛复合材料以提高Li(Ni0.8Co0.1Mn0.1)O2的倍率、循环性能。[0005]本发明的技术方案是通过以下方式实现的：一种高倍率性的三元材料的制备方法，其三元材料呈现核壳结构，是以Li(Ni0.8Co0.