[发明专利]一种组合物、制备方法及其在离子电池正极材料中的应用

说明书

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种组合物、制备方法及其在离子电池正极材料中的应用。本发明提供了一种组合物，包括：镍钴锰酸锂、纳米溶胶以及液相溶剂；纳米溶胶选自：纳米铝溶胶、纳米钛溶胶、纳米硅溶胶、纳米钇溶胶、纳米硅铝溶胶以及纳米硅锆溶胶中的一种或多种，纳米溶胶的pH值小于7。本发明还提供了一种上述组合物的制备方法，本发明还提供了一种上述组合物或上述制备方法得到的产品在锂离子电池正极材料中的应用。本发明中，制备方法简单便捷，原料价格低廉易得；制成电池后进行充放电循环测试，首效和100周容量保持率均优于对照品；解决现有技术中，镍钴锰酸锂正极材料的包覆技术存在着工艺复杂、成本高昂的技术缺陷。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术领域，尤其涉及一种组合物、制备方法及其在离子电池正极材料中的应用。

背景技术

广泛应用于锂离子电池的高镍镍钴锰酸锂正极材料，由于其pH值较高，在匀浆过程中容易吸水而引起浆料果冻现象，影响加工性能。

现有技术中，通过采用金属氧化物对镍钴锰酸锂正极材料进行包覆，可以明显改善材料的界面，避免了材料与电解液直接接触，减少了副反应的发生，同时，表面包覆改性对性能稳定性有显著的提升作用。然而，金属氧化物对镍钴锰酸锂正极材料进行包覆工艺复杂，成本较高，难以应用于工业化的大批量生产。

因此，研发出一种组合物、制备方法及其在离子电池正极材料中的应用，用于解决现有技术中，镍钴锰酸锂正极材料的包覆技术存在着工艺复杂、成本高昂的技术缺陷，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种组合物、制备方法及其在离子电池正极材料中的应用，用于解决现有技术中，镍钴锰酸锂正极材料的包覆技术存在着工艺复杂、成本高昂的技术缺陷。

本发明提供了一种组合物，所述组合物的原料包括：镍钴锰酸锂、纳米溶胶以及液相溶剂；

所述纳米溶胶选自：纳米铝溶胶、纳米钛溶胶、纳米硅溶胶、纳米钇溶胶、纳米硅铝溶胶以及纳米硅锆溶胶中的一种或多种，所述纳米溶胶的pH值小于7。

优选地，以质量份计，所述组合物的原料包括：90～100份镍钴锰酸锂、0.1～20份纳米溶胶以及30～200份液相溶剂。

优选地，以摩尔份计，所述镍钴锰酸锂中，镍、钴、锰的摩尔比为(33～90):(5～33):(5～33)。

优选地，所述液相溶剂选自：去离子水、乙醇、丙醇、乙二醇、丙烯酸酯以及醋酸乙烯中的一种或多种。

本发明还提供了一种包括以上任意一项所述组合物的制备方法，所述制备方法为：镍钴锰酸锂与液相溶剂混合后，第一次搅拌，加入纳米溶胶后进行第二次搅拌，得浆料；所述浆料依次经过滤、干燥和热处理，得产品。

优选地，所述第一次搅拌的转速为200～2000r/min，所述第一次搅拌的时间为5～30min；

所述第二次搅拌的转速为200～2000r/min，所述第二次搅拌的时间为5～60min。

优选地，所述干燥的方法为：喷雾干燥或真空干燥。

优选地，所述热处理的方法为：300～900℃条件下处理4～12h后，冷却至室温。

优选地，所述热处理的气氛为空气气氛或氧气气氛。

本发明还提供了一种包括以上任意一项所述的组合物或以上任意一项所述的制备方法得到的产品在锂离子电池正极材料中的应用。

从上述技术方案可以得出，本发明提供的技术方案，具有以下优点：

1、本发明中，所采用的的纳米溶胶为常用的工业原料，包覆改性过程可以与镍钴锰酸锂生产过程的水洗工艺结合，具有原料易得、工艺简单可靠、易于产业化的优势；