[发明专利]一种新能源电池用正极材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种新能源电池用正极材料的制备方法，属于新能源技术领域。本发明制备导电助剂过程中四氯化锡和三氯化锑的混合溶液在二氧化钛表面蒸发氧化形成氧化锡纳米导电层，二氧化钛和硝酸镁能够提供高导电性的钛离子和镁离子，掺杂于正极材料中能够改变磷酸铁锂的晶粒大小，本发明用前驱体凝胶和纳米石墨片层通过煅烧得到正极材料，形成多孔的磷酸铁锂纳米晶层结构，煅烧过程其实是包含了水热还原的过程，水分蒸发后固相碳热还原，双层碳包覆不改变磷酸铁锂的晶体结构，部分纳米石墨片层形成碳层包覆磷酸铁锂，碳层包覆结构在煅烧过程中起到还原剂的作用，避免Fe的生成，吸附电解液能力提高的同时保护电解液不被氧化，具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明公开了一种新能源电池用正极材料的制备方法，属于新能源技术领域。

背景技术

随着手机、数码相机、笔记本电脑等便携式电子设备的日益小型化、轻薄化，而这些便携式电子设备均采用锂离子电池作为电源，因此对锂离子电池的小型化、轻薄化也提出了新的挑战，而要做到锂离子电池的小型化和轻薄化首当其冲的就是其能量密度、安全性能和循环寿命的要求不断提高。

锂离子电池是新一代的绿色高能电池，具有电压高、能量密度大、循环性能好、自放电小、无记忆效应、工作温度范围宽等众多优点，广泛应用于移动电话、笔记本电脑、数码相机、摄录机、电子仪表等，在UPS、电动工具、电动自行车、电动汽车、储能电池等领域也具有光明的应用前景。近年来，锂离子电池的产量飞速增长，应用领域不断扩大，已成为在二十一世纪对国民经济和人民生活具有重要意义的高新技术产品。

锂离子电池一般包括：正极片、负极片、间隔于正负极片之间的隔离膜，以及电解液，其中，正极片包括正极集流体和附着在正极集流体上的正极材料，负极片包括负极集流体和附着在负极集流体上的负极材料。目前，常用的锂离子正极材料有LiCoO₂、LiNiCoO₂、LiMn₂O₄，LiNiCoMnO₂以及富锂层状材料等。

但是，上述正极材料都有各自的缺点：LiCoO₂充电电压超过4.2V后结构不稳定，安全性变差；LiNiCoO₂的结构不稳定，对电解液具有极强的氧化性；LiMn₂O₄的高温性能不好；LiNiCoMnO₂的结构不稳定，高温存储性能不好。富锂复合材料nLi₂MnO₃·(1-n)LiMO₂（0＜n＜1）的循环性能不佳。因此，需要对这些正极材料进行改性处理。现有关制备正极材料的方法，制备表面包覆正极材料时，包覆材料不能均匀包覆于正极材料的表面，影响了锂离子电池的能量密度、安全性能和充放电循环稳定性。

因此，发明一种抗氧化性好且导电性好的新能源电池用正极材料对新能源技术领域具有积极意义。

发明内容

本发明主要解决的技术问题，针对目前锂离子电池以磷酸铁锂为正极材料，导电率低，锂离子扩散系数低，并且正极材料对电解液具有较强的氧化性能的缺陷，提供了一种新能源电池用正极材料的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种新能源电池用正极材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：

（1）按重量份数计，取4～5份棒状二氧化钛和20～25份去离子水加入水热反应釜中，以200～300r/min的转速搅拌，用硫酸溶液调节溶液pH，在搅拌状态下滴加18～20份四氯化锡和三氯化锑的混合溶液，保温反应，得到反应产物；

（2）将上述反应产物过滤，去除滤液得到滤饼，将滤饼用去离子水洗涤至洗涤液呈中性后，置于烘箱中，干燥，将干燥后的滤饼研磨过200目筛，投入马弗炉中，加热升温，煅烧制得导电助剂；