[发明专利]一种改善三元正极材料性能的方法

说明书

本发明公开了一种改善三元正极材料性能的方法，包括制取炭黑改性的钼硫改性物和采用钼硫改性物对三元正极材料进行包覆改性。采用钼硫改性物对三元正极材料表面进行包覆，钼硫改性物具有较好的循环稳定性，钼硫改性物在电解液中结构稳定，可以阻止电解液对电极的腐蚀，阻止电极中副反应的发生，抑制电极中镍锂混排的现象，降低电极表面残余的锂含量，稳定三元正极材料的层状结构，锂离子可以稳定地嵌入、脱出，提高了三元正极材料的循环稳定性，并确保其电化学性能的充分发挥。

技术领域

本发明涉及电池正极材料生产领域，具体涉及一种改善三元正极材料性能的方法。

背景技术

三元材料较其他正极材料具有能量密度高、循环寿命长等优点，但是其循环性能较差，目前各企业、高校、研究所也研发出了一些列的改善三元材料循环性能的方法，但是这些方法对三元材料的循环性能改善有限，实际使用过程中无法获取得到预期的效果。因此，有必要提供一种改善效果更加明显的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改善三元正极材料性能的方法，其可显著改善三元材料的循环性能。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案进行实施：

一种改善三元正极材料性能的方法，包括制取炭黑改性的钼硫改性物和采用钼硫改性物对三元正极材料进行包覆改性。

具体的包括如下操作：

S1:通过超声分散处理将炭黑分散至去离子水中制得炭黑分散液，将四硫代钼酸铵加入炭黑分散液中磁力搅拌混合得混合液A，将混合液A移至聚四氟乙烯反应釜内，将聚四氟乙烯反应釜密封后移至烘箱A中进行保温反应，反应结束后关闭烘箱A，自然冷却至室温，过滤反应产物并用去离子水洗涤2～3次，将洗涤后的产物置于真空烘箱中烘干得到钼硫改性物；

S2:通过超声分散处理将钼硫改性物分散至无水乙醇中制得钼硫改性物分散液，将三元正极材料加入钼硫改性物分散液中磁力搅拌混合得混合液B，将混合液B移至聚四氟乙烯反应釜内，将聚四氟乙烯反应釜密封后移至烘箱B中进行保温反应，反应结束后关闭烘箱B，自然冷却至室温，过滤反应产物并用无水乙醇洗涤2～3次，将洗涤后的产物置于真空烘箱中烘干得到中间物，将中间物在惰性还原气氛下煅烧处理，将煅烧处理后产物研磨成粉制得改性三元正极材料。

详细的方案为：

钼硫改性物中钼元素和硫元素的摩尔比为1:2.1，钼硫改性物中含有40％的钼硫化合物(钼硫化合物在钼硫改性物中的质量站比)。钼硫化合物为MoS_2.1，MoS_2.1中含有一半1T型结构的钼和一半2H型结构的钼，两者形态的钼共存。

炭黑分散液中炭黑的质量浓度为5g/L，混合液A中炭黑和四硫代钼酸铵的质量比为1:2。

钼硫改性物分散液中钼硫改性物的质量浓度为0.7g/L，混合液B中钼硫改性物和三元正极材料按照钼元素和锂元素的摩尔比为4:1进行配伍。

三元正极材料为LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂。

烘箱A中进行保温反应的温度为250℃，时间20h。

烘箱B中进行保温反应的温度为200℃，时间10h。

中间物在惰性还原气氛下煅烧处理的温度为300℃，时间5h。