[发明专利]导电聚合物和二氧化锰共包覆的正极材料及其制备方法在审
申请号: | 201810414402.4 | 申请日: | 2018-05-03 |
公开(公告)号: | CN108598436A | 公开(公告)日: | 2018-09-28 |
发明(设计)人: | 李新海;张睿奇;颜果春;王志兴;郭华军;彭文杰;王接喜 | 申请(专利权)人: | 中南大学 |
主分类号: | H01M4/36 | 分类号: | H01M4/36;H01M4/60;H01M4/525;H01M4/505;H01M10/0525 |
代理公司: | 北京纽乐康知识产权代理事务所(普通合伙) 11210 | 代理人: | 罗莎 |
地址: | 410000*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 镍基正极材料 导电聚合物 二氧化锰 正极材料 包覆的 制备过程 包覆层 包覆 制备 导电聚合物单体 氧化性金属盐 分散液混合 搅拌反应 聚合物 氧化物 烘干 可控 冷却 | ||
1.一种导电聚合物和二氧化锰共包覆的正极材料,其特征在于,包括镍基正极材料和设置在镍基正极材料表面的包覆层;所述镍基正极材料为LiNixCoyMzO2,其中0.5≤x≤1,0≤y≤0.5,0≤z≤0.5且x+y+z=1,M为Mn、Al、Mg、Ti中的一种或几种;所述包覆层的材料为导电聚合物和二氧化锰。
2.根据权利要求1所述的导电聚合物和二氧化锰共包覆的正极材料,其特征在于,所述导电聚合物包括聚苯胺、聚吡咯、聚呋喃、聚多巴胺和聚噻吩中的一种或多种。
3.一种导电聚合物和二氧化锰共包覆的正极材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)将导电聚合物单体的溶液与镍基正极材料分散液混合均匀,逐滴加入氧化性金属盐溶液后搅拌反应;
2)反应完成后所得材料进行烘干,冷却得到导电聚合物和二氧化锰共包覆的正极材料。
4.根据权利要求3所述的导电聚合物和二氧化锰共包覆的正极材料的制备方法,其特征在于,所述导电聚合物单体溶液配制过程如下:将导电聚合物单体溶解在溶剂一中制得;所述导电聚合物单体的单体浓度为0.1%~95%;
所述镍基正极材料分散液配制过程如下:将镍基正极材料在溶剂二中分散制得;所述镍基正极材料与溶剂二的质量比为1:1;
所述氧化性金属盐溶液配制过程如下:将氧化性金属盐溶解在溶剂三中制得;所述氧化性金属盐溶液的浓度为0.1~5 mol/L。
5.根据权利要求4所述的导电聚合物和二氧化锰共包覆的正极材料的制备方法,其特征在于,所述溶剂一、溶剂二和溶剂三各自独立地为水、酒精、苯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烯、苯、甲苯、二甲苯或其组合。
6.根据权利要求3所述的导电聚合物和二氧化锰共包覆的正极材料的制备方法,其特征在于,所述镍基正极材料、氧化性金属盐、导电聚合物单体之间的质量比为2~100:0.01~20:0.01~10。
7.根据权利要求3所述的导电聚合物和二氧化锰共包覆的正极材料的制备方法,其特征在于,所述氧化性金属盐为高锰酸钾、高锰酸钠和高锰酸锂中的一种或多种;
所述镍基正极材料为LiNixCoyMzO2,其中0.5≤x≤1,0≤y≤0.5,0≤z≤0.5且x+y+z=1,M为Mn、Al、Mg、Ti中的一种或几种;
所述导电聚合物单体包括苯胺、吡咯、呋喃、多巴胺和噻吩中的一种或多种。
8.根据权利要求3所述的导电聚合物和二氧化锰共包覆的正极材料的制备方法,其特征在于,步骤1)中搅拌反应在室温下进行,搅拌反应的时间为0.5~24h;
步骤2)中,所述烘干的温度为20~300℃,烘干的时间为0.1~24h;
所述烘干在如下的仪器中完成,所述仪器包括烘箱、马弗炉或管式炉。
9.一种电池正极,其特征在于,包括以权利要求1所述的导电聚合物和二氧化锰共包覆的正极材料为原料制备。
10.一种电池,其特征在于,包括权利要求9所述的电池正极。
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