[发明专利]一种亚氧化钛包覆改性的正极材料及其制备方法有效
| 申请号： | 201910376451.8 | 申请日： | 2019-05-07 |
| 公开（公告）号： | CN110112387B | 公开（公告）日： | 2020-04-10 |
| 发明（设计）人： | 杨亿华;钟毅;王海涛 | 申请（专利权）人： | 湖南金富力新能源股份有限公司 |
| 主分类号： | H01M4/36 | 分类号： | H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 长沙轩荣专利代理有限公司 43235 | 代理人： | 黄艺平 |
| 地址： | 415000 湖南省常德市常德经济技*** | 国省代码： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 氧化 钛包覆 改性 正极 材料 及其 制备 方法 | ||
本发明提供了一种亚氧化钛包覆改性的正极材料及其制备方法，其中正极材料表面包覆有亚氧化钛，化学式为LiNi0.5Mn1.5O4/Ti4O7。制备方法包括：先制备LiNi0.5Mn1.5O4；然后在冰水浴下将TiCl4溶于去离子水中，再加入氨水进行中和，得到氧化钛溶胶；将LiNi0.5Mn1.5O4加入氧化钛溶胶中，再加入还原性物质进行水解沉淀；经过滤、烘干得到前驱体粉末；将前驱体粉末在缺氧条件下进行烧结，冷却后得到亚氧化钛包覆改性的正极材料。本发明提供采用具有高导电性和耐腐蚀性的亚氧化钛对LiNi0.5Mn1.5O4正极材料进行表面包覆，提高了电池的循环性能、倍率性能和比功率。
技术领域
本发明属于锂离子电池技术领域，特别涉及一种亚氧化钛包覆改性的正极材料及其制备方法。
背景技术
锂离子电池以其较高能量，长循环寿命，自放电小，无记忆效应和绿色环保等优点被广泛应用于各种电动工具、便携式用电器和电动汽车中。高性能锂电池正极材料的开发是进一步发展高比能量锂电池的关键。目前，锂离子正极材料主要有LiMn2O4、LiCoO2、LiFePO4、LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2、LiNi0.5Mn1.5O4等，其中高电压LiNi0.5Mn1.5O4材料具有一个高且稳定的充放电平台及较高的理论比容量，近年来引起较多的关注。
LiNi0.5Mn1.5O4正极材料相对于其他正极材料主要存在高放电电压的优势，较高的放电电压能够明显提高电池的比能量。但是LiNi0.5Mn1.5O4材料也存在一些缺陷，如合成材料过程中容易产生LixNi1-xO杂质，充放电过程中，由于Mn和Ni的溶解，有比较严重的John-Taller效应，使得材料的循环性能变差。针对这些问题目前主要的研究方向集中在两个方面，一方面通过改善材料的合成方法和合成条件，减少材料合成过程中杂质的产生；另一方面利用Mg2+、CR3+、Co3+、Fe3+、Ti4+等离子的掺杂研究，也取得了一定的效果。但是，由于LiNi0.5Mn1.5O4正极材料的工作电压高，以上两方面的改进难以解决工作电压高时材料易腐蚀和电解液易分解的问题，这影响了电池的循环稳定性等。因此，很有必要对LiNi0.5Mn1.5O4正极材料进行表面改性，减少电池副反应，提高其循环性能和倍率性能。
发明内容
本发明提供了一种亚氧化钛包覆改性的正极材料及其制备方法，其目的是为了提高材料的导电性、抑制电解液对材料的腐蚀，减少电解液本身的分解，从而提高材料的倍率性能和循环稳定性。
为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案:
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