[发明专利]一种共混聚合物包覆的高镍三元正极材料及其制备方法有效

专利信息
申请号: 201910830492.X 申请日: 2019-09-04
公开(公告)号: CN110429269B 公开(公告)日: 2022-03-15
发明(设计)人: 曹雁冰;胡国荣;杜柯;彭忠东;张志勇;甘掌根 申请(专利权)人: 中南大学
主分类号: H01M4/36 分类号: H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525
代理公司: 长沙市融智专利事务所(普通合伙) 43114 代理人: 赵进;颜勇
地址: 410083 湖南*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 一种 聚合物 三元 正极 材料 及其 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种共混聚合物包覆的高镍三元正极材料,其特征在于:应用至少两种不同性质的聚合物的共混聚合物对高镍三元正极材料进行包覆,所述高镍三元正极材料为LiNi1-x-yCoxMnyO2,其中1/20≤x≤1/3,1/20≤x≤1/3;

所述共混聚合物为聚丙烯酸锂、聚甲基丙烯酸锂,聚马来酸锂、聚(甲基乙烯基醚共聚马来酸)锂、聚富马酸锂中的至少一种与聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚乙炔、聚苯撑乙烯、聚双炔中至少一种形成的共混聚合物,其通过在酸性介质中,采用偶氮二异丁腈和过硫酸铵引发共混聚合物的单体同时发生氧化聚合得到。

2.根据权利要求1所述的共混聚合物包覆的高镍三元正极材料,其特征在于:所述高镍三元正极材料的二次颗粒平均直径为5~15μm;比表面积0.2~0.4m2/g。

3.根据权利要求1所述的共混聚合物包覆的高镍三元正极材料,其特征在于:所述共混聚合物与高镍三元正极材料的质量比为0.001~0.1。

4.根据权利要求1所述的共混聚合物包覆的高镍三元正极材料,其特征在于:共混聚合物中,所述聚丙烯酸锂、聚甲基丙烯酸锂,聚马来酸锂、聚(甲基乙烯基醚共聚马来酸)锂、聚富马酸锂中的至少一种与聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚乙炔、聚苯撑乙烯、聚双炔中至少一种的体积比为1:1。

5.权利要求1-4任一项所述的共混聚合物包覆的高镍三元正极材料的制备方法,其特征在于,具体包括以下步骤:

(1)在酸性介质中,采用偶氮二异丁腈和过硫酸铵引发共混聚合物的单体同时发生氧化聚合得到共混聚合物,再将共混聚合物置于有机溶剂中搅拌得到分散液;

(2)向分散液中加入高镍三元正极材料,经搅拌蒸干溶剂后得到共混聚合物包覆的高镍三元正极材料。

6.根据权利要求5所述的共混聚合物包覆的高镍三元正极材料的制备方法,其特征在于:所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺与N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种,分散液中共混聚合物的浓度为0.005~0.05 g/mL。

7.根据权利要求5所述的共混聚合物包覆的高镍三元正极材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)中,在温度40~70℃下搅拌1~2h;步骤(2)中,搅拌反应时间为1~5h。

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