[发明专利]一种空心结构包覆正极材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种空心结构包覆正极材料的制备方法，1）C/S复合材料的制备；2）空心结构镍锰氧化物的制备；3）空心结构包覆正极材料的制备。本发明通过用空心结构镍锰氧化物的包覆来改善提高碳硫复合材料的循环性能，本发明电池正极材料抑制多聚硫化物的自放电反应发生，与O结合形成比Mn-O键能更稳定的化学键来稳定镍锰酸锂晶格结构，有效地抑制因Mn³⁺溶解于电解液使镍锰酸锂晶格塌陷的问题，从而可以提高电池的可逆性能和循环过程中容量保持率。

主权项

一种空心结构包覆正极材料的制备方法，其特征在于：1）C/S复合材料的制备将纳米活性炭和单质硫按1:1的质量比在球磨机中研磨均匀后，放入真空干燥箱中，冲入氩气约20min，排除里面的空气，然后再流动的氮气气氛下，把活性炭与单质硫混合物加热到155℃，在此温度下保持10h，然后将温度升高到250℃，在此温度下保持3h，得到纳米级黑色C/S复合材料；2）空心结构镍锰氧化物的制备将醋酸镍、醋酸锰按照1：3的摩尔比溶解于无水乙醇中，再将浓盐酸缓慢滴加到溶液中磁力搅拌10分钟，再向该体系中加入的碳球，用超声波超声直至形成均一的状态，再转入到反应釜中180℃恒温8小时，待完全反应后，自然冷却到室温，得到黑色的沉淀物，对黑色沉淀物分别用去离子水、无水乙醇离心洗涤三次，除去未能参与反应的杂质，真空干燥，得到碳/镍氧化物的前驱体，将前驱体转移到马弗炉中，在600℃恒温下煅烧4小时左右，得到微米级的空心结构的镍锰氧化物；3）空心结构包覆正极材料的制备将步骤2）制得的镍锰氧化物按1g：16ml的比例溶于无水乙醇中，充分搅拌、得到悬浊液后，调节pH值至7.5，将C/S复合材料按n( Mn) ：n(S)= 3：200的比例与镍锰氧化物溶液混合，搅拌均匀后，再用去离子水洗涤，过滤后，在烘箱中100℃下干燥10h，得镍锰氧化物包覆的C/S正极材料。