[发明专利]锂-二硫化铁锂电池正极材料

说明书

本发明公开了一种锂‑二硫化铁锂电池正极材料，其包括改性的二硫化铁的正极活性物质，所述正极活性物质为掺杂有质量百分比为2％的氧化钛、4％的氧化镁和6％的氧化铜的二硫化铁，所述正极活性物质制备方法具体为：a)制备第一份热处理二硫化铁、第二份热处理二硫化铁和第三份热处理二硫化铁；b)制备第一包覆二硫化铁、第二包覆二硫化铁和第三包覆二硫化铁；c)将第一包覆二硫化铁、第二包覆二硫化铁和第三包覆二硫化铁混合均匀得锂‑二硫化铁锂电池正极材料。本发明能够降低电池的开路电压，使得电压平台更加平稳；此外在正极材料中还加入了复合导电剂，能够大大提高导电性，减少电池的极化，提高电池的高低温性能，延长电池的寿命。

技术领域

本发明涉及锂电池材料技术领域。更具体地说，本发明涉及一种通过加入改性后的二硫化铁获得的锂-二硫化铁锂电池正极材料。

背景技术

锂-二硫化铁电池是以二硫化铁为正极活性物质，锂离子为负极活性物质的高能环保一次电池，具有传统的一次电池不能比拟的许多优点：放电电压高且较平稳；放电容量大；比功率高、放电电流大；在同型号的电池产品中重量最轻；工作温度范围较宽；高温贮存性能良好；有良好的防漏液性能；储存寿命长；电池无汞、无镉、无铅，是绿色环保、安全可靠的新型储能装置。因其优良的性能，锂-二硫化铁在日常生活中应用较广泛，目前主要用于数码相机、MP3、手持游戏机、便携CD播放器、掌上电脑、数字显示仪器、医疗器械、各类电表、水表等，更甚在武器装备、航空航天等军事领域中也具有潜在的应用前景。

随着科技发展的进步，对锂-二硫化铁电池的需求越来越大，性能要求也越来越高，电极材料的完善与升级成为锂-二硫化铁电池性能开发与研究的突破点，特别是正极材料成为研究中最重要的组成部分之一。锂-二硫化铁电池的正极材料二硫化铁通常是从黄铁矿中分离、提纯得到，初得到的二硫化铁作为材料组装的电池其开路电压较高，电压平台和大电流放电性能较差，为改善电压平台和放电性能，需要对活性物质二硫化铁进行改性处理，现有的技术中对二硫化铁的处理存在方法单一，效果不明显且工艺复杂繁琐等问题；此外，作为正极材料的组成之一的导电剂的性能的好坏对电池的放电性能也有着极其重要的影响。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种锂-二硫化铁锂电池正极材料，本发明通过将初步分离得到的二硫化铁分批，并对不同批次的二硫化铁进行不同温度的热处理和引入不同金属氧化物，得到三种晶相结构、颗粒大小和表面结构不同的改性二硫化铁，并将三种改性的二硫化铁混合均匀，制得的二硫化铁的活性物质作为锂-二硫化铁的材料，能够降低电池的开路电压，使得电压平台更加平稳；此外在正极材料中还加入了复合导电剂，能够大大提高导电性，减少电池的极化，提高电池的高低温性能，延长电池的寿命。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种锂-二硫化铁锂电池正极材料，其包括改性的二硫化铁的正极活性物质，所述正极活性物质为掺杂有质量百分比为2％的氧化钛、4％的氧化镁和6％的氧化铜的二硫化铁，所述正极活性物质制备方法具体为：

a)将从黄铁矿中分离提纯得到的二硫化铁均分为三等份，将三等份的二硫化铁分别放入温度为250℃、300℃和380℃的电热恒温鼓风干燥箱中，保存24h后取出冷却至室温，得第一份热处理二硫化铁、第二份热处理二硫化铁和第三份热处理二硫化铁，期间向三个干燥箱中均通入氮气；