[发明专利]一种氧化还原介质降低氧化锂复合正极材料电压极化方法在审
申请号: | 202310165991.8 | 申请日: | 2023-02-21 |
公开(公告)号: | CN116231080A | 公开(公告)日: | 2023-06-06 |
发明(设计)人: | 张旭;吴海鹏;尉海军 | 申请(专利权)人: | 北京工业大学 |
主分类号: | H01M10/0567 | 分类号: | H01M10/0567;H01M4/48;H01M10/0525;H01M10/42 |
代理公司: | 北京思海天达知识产权代理有限公司 11203 | 代理人: | 张立改 |
地址: | 100124 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 氧化 还原 介质 降低 氧化锂 复合 正极 材料 电压 极化 方法 | ||
1.一种氧化还原介质降低氧化锂复合正极材料电压极化方法,其特征在于,氧化锂复合正极材料对应的锂离子电池,在电解液中添加氧化还原介质,来降低氧化锂复合正极材料电压极化;所述氧化还原介质为碘化物,包括但不限于LiI、NaI、KI、CsI、NH4I、MgI2、AlI3、FeI2,其中优选为LiI。
2.按照权利要求1所述的一种氧化还原介质降低氧化锂复合正极材料电压极化方法,其特征在于,所述碘化物氧化还原介质在电解液中的浓度范围为0.005~0.02mol/L。
3.按照权利要求1所述的一种氧化还原介质降低氧化锂复合正极材料电压极化方法,其特征在于,所述电解液包括非水溶剂和锂盐。
4.按照权利要求3所述的一种氧化还原介质降低氧化锂复合正极材料电压极化方法,其特征在于,所述非水溶剂可为本领域的常规非水溶剂,优选为醚类溶剂,更优选为醇醚类溶剂,其中醇醚类溶剂优选为乙二醇二甲醚(G1)、二乙二醇二甲醚(G2)、三乙二醇二甲醚(G3)和四乙二醇二甲醚(G4或TEGDME)的一种或几种,更优选为G1和G4;
所述锂盐可为本领域的常规锂盐,作为优选,所述锂盐为六氟磷酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂(LiBF4)、二草酸硼酸锂(LiBOB)、二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)、高氯酸锂(LiClO4)、双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSI)和双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)的一种或几种,更优选为LiTFSI和LiPF6;
所述锂盐的用量可为本领域的常规用量,优选其在电解液中质量百分含量为10%~25%。
5.按照权利要求1所述的一种氧化还原介质降低氧化锂复合正极材料电压极化方法,其特征在于,所述电解液通过以下方式制得:在惰性气氛保护下,少量多次加入锂盐,搅拌8h使其完全溶解后,加入氧化还原介质继续搅拌至完全溶解。
6.按照权利要求7所述的一种氧化还原介质降低氧化锂复合正极材料电压极化方法,其特征在于,在室温下,在氩气保护的手套箱内(含氧气及水量0.1ppm),将锂盐缓慢多次加入溶剂中,并持续2-24h均匀搅拌溶解;待锂盐溶解完全后,取适量上述电解液于玻璃瓶中,计算并称量0.5mol/L氧化还原介质所用量,将氧化还原介质缓慢多次加入电解液中,继续搅拌溶解2-24h,得到澄清透明溶液后根据比例稀释成0.005~0.02mol/L。
7.按照权利要求1所述的一种氧化还原介质降低氧化锂复合正极材料电压极化方法,其特征在于,所述的氧化锂复合正极材料,包括Li2O、金属氧化物催化剂、导电材料,金属氧化物催化剂选自RuO2、Co3O4、NiO、Fe2O3等;所述导电材料选自CNT、晶须碳、Super P等;
具体制备方法为将干燥的粉末状氧化锂和金属氧化物催化剂置于氩气保护的球磨罐中,在200-400rpm转速下球磨10-50h,之后在手套箱中打开球磨罐进一步加入导电剂,密封好球磨罐然后拿出,在300rpm转速下球磨10h。在手套箱中取出氧化锂复合正极材料,然后与粘结剂(PVDF、PTFE等等)混合制备正极极片,氧化锂复合正极材料所占质量百分含量为50-100%;电池结构包括但不限于扣式电池、软包电池、圆柱电池等等。该氧化锂复合正极材料应用于但不限于锂离子电池,固态锂电池,金属锂电池等等;
本发明锂离子电池对应的负极材料包括但不限于锂金属、石墨、软碳、硬碳、硅基、锡基、合金材料中的一种或两种。
8.按照权利要求1所述的一种氧化还原介质降低氧化锂复合正极材料电压极化方法,其特征在于,所述的锂离子电池,所述锂离子电池包括氧化锂复合正极,负极,隔膜及上述电解液。
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