[发明专利]锂离子电池正极复合材料的制备方法有效
申请号: | 201210373357.5 | 申请日: | 2012-09-27 |
公开(公告)号: | CN103700834B | 公开(公告)日: | 2016-11-02 |
发明(设计)人: | 李亚栋;陆君;王威扬;彭卿 | 申请(专利权)人: | 清华大学;鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 |
主分类号: | H01M4/505 | 分类号: | H01M4/505;H01M4/525;H01M4/485 |
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地址: | 100084 北京市海淀区清*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 锂离子电池 正极 复合材料 制备 方法 | ||
1.一种锂离子电池正极复合材料的制备方法,其包括:
制备一复合前驱体,该复合前驱体包括正极活性物质前驱体及包覆于该正极活性物质前驱体表面的包覆层前驱体;以及
将该复合前驱体与锂源化合物反应,使该复合前驱体中的包覆层前驱体及正极活性物质前驱体锂化,从而生成该正极复合材料。
2.如权利要求1所述的锂离子电池正极复合材料的制备方法,其特征在于,该包覆层前驱体与该锂源化合物反应生成具有单斜晶系结构、空间群为C2/c的锂-金属复合氧化物。
3.如权利要求1所述的锂离子电池正极复合材料的制备方法,其特征在于,该包覆层前驱体是具有+4价的金属元素的金属氧化物或金属氢氧化物。
4.如权利要求1所述的锂离子电池正极复合材料的制备方法,其特征在于,该正极活性物质前驱体与该锂源化合物反应生成该正极活性物质。
5.如权利要求4所述的锂离子电池正极复合材料的制备方法,其特征在于,该正极活性物质前驱体是过渡金属元素的氢氧化物、含氧酸盐及氧化物中的至少一种。
6.如权利要求5所述的锂离子电池正极复合材料的制备方法,其特征在于,该过渡金属元素的含氧酸盐是该过渡金属元素的草酸盐、乙酸盐、碳酸盐及碱式氧化物中的至少一种。
7.如权利要求1所述的锂离子电池正极复合材料的制备方法,其特征在于,该正极活性物质前驱体进一步带有结晶水。
8.如权利要求1所述的锂离子电池正极复合材料的制备方法,其特征在于,该包覆层前驱体为原位生成在该正极活性物质前驱体表面的连续层状结构。
9.如权利要求1所述的锂离子电池正极复合材料的制备方法,其特征在于,该制备复合前驱体的步骤包括:
将该正极活性物质前驱体分散于一液相溶剂,以形成一固液混合物,且该正极活性物质前驱体不溶于该液相溶剂;
向该固液混合物中加入一包覆试剂;以及
通过加热该加入有包覆试剂的固液混合物,使该包覆试剂在该正极活性物质前驱体表面生成该包覆层前驱体,得到该复合前驱体。
10.如权利要求9所述的锂离子电池正极复合材料的制备方法,其特征在于,该正极活性物质前驱体为过渡金属元素的氢氧化物及过渡金属元素的含氧酸盐中的至少一种,或者该过渡金属元素的含氧化合物进一步带有结晶水,该液相溶剂仅为有机溶剂。
11.如权利要求9所述的锂离子电池正极复合材料的制备方法,其特征在于,该包覆试剂包括金属卤化物及金属有机酯中的至少一种。
12.如权利要求9所述的锂离子电池正极复合材料的制备方法,其特征在于,该包覆试剂包括钛酸二乙酯、钛酸四丁酯、锆酸四丁酯、锡酸四丁酯、四氯化钛、四氯化锆、四氯化锡、四氯化铅、四氯化锝、四氯化钌、四氯化铪及氯化锰中的至少一种。
13.如权利要求9所述的锂离子电池正极复合材料的制备方法,其特征在于,该加热加入有包覆试剂的固液混合物的步骤为在水热釜中进行。
14.如权利要求9所述的锂离子电池正极复合材料的制备方法,其特征在于,该包覆试剂发生水解反应,在该正极活性物质前驱体表面生成该包覆层前驱体。
15.如权利要求1所述的锂离子电池正极复合材料的制备方法,其特征在于,该制备复合前驱体的步骤包括:
将该正极活性物质前驱体分散于一液相溶剂,以形成一固液混合物,且该正极活性物质前驱体不溶于该液相溶剂;
向该固液混合物中加入一包覆试剂;以及
使该包覆试剂与水反应并发生分解,在该正极活性物质前驱体表面生成该包覆层前驱体,得到该复合前驱体。
16.如权利要求15所述的锂离子电池正极复合材料的制备方法,其特征在于,该液相溶剂为有机溶剂和水形成的混合溶剂。
17.如权利要求15所述的锂离子电池正极复合材料的制备方法,其特征在于,进一步包括一向该固液混合物中加入水的步骤。
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