[发明专利]一种锂离子电池材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池材料，它是由下述重量份的原料组成的：氢氧化锂50‑80、磷酸亚铁铵80‑100、2‑硫醇基苯骈咪唑1‑2、纳米分散液30‑40、噻吩15‑20、过氧化二苯甲酰0.3‑0.4，本发明首先采用三氯化磷掺杂纳米二氧化硅，再与三乙醇胺共混反应，有效的改善了二氧化硅的表面活性，本发明以噻吩为单体，以纳米分散液为反应溶剂，通过聚合，实现了纳米二氧化硅与聚噻吩的有效结合，从而提高了烧结稳定性，提高了成品材料的导电性能。

技术领域

本发明属于电池材料领域，具体涉及一种锂离子电池材料及其制备方法。

背景技术

锂离子动力电池是目前国内外公认的最有潜力的车载电池，主要由正极材料、负极材料、隔膜、电解质等部分组成；其中，正极材料是锂离子电池的重要组成部分，也是决定锂离子电池性能的关键因素；因此，从资源、环保及安全性能方面考虑，寻找锂离子电池的理想电极活性材料仍是国际能源材料工作者所要解决的首要难题；

目前已经商业化的锂离子电池正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂

和磷酸铁锂；钴酸锂是目前广泛应用于小型锂离子电池的正极材料，但由于钴有毒、资源储量有限价格昂贵，且钴酸锂材料作为正极材料组装的电池安全性和热稳定性不好，在高温下会产生氧气，满足不了动力电池的技术要求；锰酸锂虽然价格低廉、环保、安全、倍率性能和安全性能好，但是其理论容量不高，循环使用性能、热稳定性和高温性能较差，在应用中的最大问题是循环性能不好，特别是高温下，材料中的三价锰离子和大倍率放电时在颗粒表面形成的二价锰离子，使得材料在电解液中的溶解明显，最终破坏了锰酸锂的结构，也降低了材料的循环性能；

因此，寻找一种导电稳定性好，综合性能优越的锂离子动力电池材料对于现代化的发展十分重要。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种锂离子电池材料及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种锂离子电池材料，它是由下述重量份的原料组成的：

氢氧化锂50-80、磷酸亚铁铵80-100、2-硫醇基苯骈咪唑1-2、纳米分散液30-40、噻吩15-20、过氧化二苯甲酰0.3-0.4。

所述的纳米分散液是由下述重量份的原料组成的：

纳米二氧化硅10-17、三氯化磷3-4、三乙醇胺2-5、乙酸异丁酸蔗糖酯0.1-0.2。

所述的纳米分散液的制备方法，包括以下步骤：

（1）取三氯化磷，加入到其重量50-67倍的去离子水中，搅拌均匀，加入纳米二氧化硅，升高温度为55-60℃，保温搅拌20-30分钟，加入乙酸异丁酸蔗糖酯，搅拌均匀，得酯溶液；

（2）取三乙醇胺，加入到上述酯溶液中，在90-96℃下保温搅拌1-2小时，冷却至常温，即得所述纳米分散液。

一种锂离子电池材料的制备方法，包括以下步骤：

（1）取过氧化二苯甲酰，加入到其重量10-14倍的无水乙醇中，搅拌均匀，得引发剂溶液；

（2）取2-硫醇基苯骈咪唑、噻吩混合，加入到上述纳米分散液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为65-70℃，加入上述引发剂溶液，保温搅拌3-4小时，出料冷却，得聚合物溶液；

（3）取氢氧化锂、磷酸亚铁铵混合，加入到上述聚合物溶液中，搅拌均匀，送入烧结炉中，通入惰性气体，在600-750℃下煅烧10-20小时，出料冷却，即得所述锂离子电池材料。

本发明的优点：