[发明专利]一种抗锂电池高温腐蚀层状匣钵及其制备方法

说明书

本发明涉一种抗锂电池高温腐蚀层状匣钵及其制备方法。一种抗锂电池高温腐蚀层状匣钵，匣钵主要由匣钵壁和匣钵底面构成一体结构，其特征在于匣钵底面包括匣钵基底层、中间层和表层，中间层位于基底层与表层之间；匣钵基底层的材料由莫来石、堇青石和微粉组成，各原料质量百分数为：堇青石60%～70%、莫来石20%～30%、微粉：1～10%；所述的微粉为红柱石、硅线石中的一种或二种按任意配比的混合物；表层采用MgO或ZrO₂或BeO为原料，中间过渡层为镁橄榄石或锆英石或BeSiO₃；匣钵基底层、中间层和表层采用干压成型工艺共压形成生坯，在空气气氛高温下反应烧结，得到抗锂电池高温腐蚀层状匣钵。该方法制备的匣钵具有优良热稳定性及抗侵蚀性能。

技术领域

本发明涉一种抗锂电池高温腐蚀层状匣钵及其制备方法，属于耐火材料领域中锂电子正极材料生产用耐高温匣钵的制备。

背景技术

锂离子电池是一种新型绿色电池，具有工作电压高、比能量大、循环寿命长、自放电率低、无记忆效应及对环境友好等多个优点，锂离子正极材料是锂离子电池重要组成部分，目前以金属锂电池，锂离子电池，锂聚合物电池等为代表的二次电极的正极材料主要有四个体系钴酸锂(LiCoO₂)、锰酸锂(LiMnO₂)、镍酸锂(LiNiO₂)、磷酸铁锂(LiFePO₄)等含锂过渡金属复合氧化物。目前锂离子正极材料中LiCoO₂正极材料所占的市场份额最大。

目前合成锂离子正极材料的实际生产中，一般都采用高温固相合成法。高温固相合成法工艺简单且对设备要求很低，适合规模化生产。它是将所需原料直接以固态形式，通过机械搅拌、球磨或压片等方式混合，然后再高温下焙烧，冷却后破碎、过筛，然后得到所需产品。在高温焙烧过程中，由于正极材料中氧化锂属于强碱性物质，对匣钵的侵蚀比较大，要求具有高的耐侵蚀性。

发明内容

本发明的目的是提供一种抗锂电池高温腐蚀层状匣钵及其制备方法，该方法制备的匣钵具有优良热稳定性及抗侵蚀性能。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种抗锂电池高温腐蚀层状匣钵，匣钵主要由匣钵壁和匣钵底面构成一体结构，其特征在于匣钵底面包括匣钵基底层、中间层和表层，中间层位于基底层与表层之间；

匣钵基底层的材料由莫来石、堇青石和微粉组成，各原料质量百分数为：堇青石60％～70％、莫来石20％～30％、微粉：1～10％(堇青石为主晶相，莫来石为辅晶相，改善基底重烧收缩加入微粉)；所述的微粉为红柱石、硅线石中的一种或二种按任意配比的混合物；

表层采用MgO或ZrO₂或BeO为原料，中间过渡层采用其硅酸盐形态材料，分别为镁橄榄石或锆英石或BeSiO₃；

匣钵基底层、中间层和表层采用干压成型工艺共压形成生坯，在空气气氛高温下反应烧结，得到抗锂电池高温腐蚀层状匣钵。

所述堇青石的各氧化物质量百分比为：MgO 3％-20％、Al₂O₃ 2％-30％、SiO₂30％-70％，各氧化物质量百分比之和为100％。

所述莫来石的各氧化物质量百分比为：Al₂O₃ 40％-80％、SiO₂ 20％-60％。

匣钵壁的材料由莫来石、堇青石和微粉组成，各原料质量百分数为：堇青石60％～70％、莫来石20％～30％、微粉：1～10％。

上述一种抗锂电池高温腐蚀层状匣钵的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

1)原料的选取：