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正极补锂复合材料及其制备方法与流程

733   编辑:中冶有色网   来源:天津巴莫科技有限责任公司  
2023-11-03 15:29:15
1.本发明涉及锂离子二次电池正极材料领域,尤其涉及一种正极补锂复合材料及其制备方法。 背景技术: 2.商品化的锂离子电池正极材料包含层状结构的氧化钴锂、高镍三元材料以及高镍材料,橄榄石结构的磷酸铁锂材料,尖晶石结构的锰酸锂材料;负极材料主要包含石墨负极以及硅系负极。在现有正负极材料体系下,正极材料的首次库伦效率明显高于负极材料,导致更多的li + 无法可逆脱嵌,造成了更多的容量损失。因此,开发弥补正负极材料首次库伦效率的方法迫在眉睫。 3.解决上述问题的常见方法为正极补锂和负极补锂两种方式。负极补锂包括锂箔补锂、锂粉补锂和硅化锂粉等。负极补锂大多操作较为复杂且成本较高。与之相比,正极补锂操作简单,只需在正极浆料制备时加入一定量的正极补锂添加剂即可,无需改变锂离子电池的生产过程。 4.正极补锂添加剂种类较多包含li2nio2、li5feo4、li6mno4和li6coo4,其中li2nio2的充电比容量较低,仅为400~500mah/g,补锂效果较差;li5feo4、li6mno4和li6coo4的充电比容量可以达到600mah/g以上,是理想的正极补锂材料。但上述3款材料仍存在如下问题:在空气中稳定性较差,导致残余碱含量偏高;物料硬度较大破碎难度很大;一般为匀浆过程中加入,导致局域残余碱含量过高,影响了其合浆性能。 技术实现要素: 5.为了解决上述技术问题,本发明提供了一种正极补锂复合材料及其制备方法。 6.本发明的技术方案如下: 7.一种正极补锂复合材料,所述正极补锂材料为包覆型材料,主体材料分子式为liyco x mn 1-x tizo4,其中0.7≤x≤0.9,6.3≤y≤6.6,0.05≤z≤0.1,包覆层中含有sr。 8.一种制备正极补锂复合材料的制备方法,包括如下步骤: 9.1)根据分子式liyco x mn 1-x tizo4称取锂源、钴源和锰源和氧化钛,在高速混合机中混合均匀,得到固体混合物i; 10.2)将固体混合物i放置于惰性气体保护的窑炉中进行焙烧,得到物料ii,其中,焙烧温度为850℃~950℃,焙烧时间为8~16h; 11.3)将所述物料ii气流破碎,得到物料ⅲ,粒度分布d 50 =1~3μm; 12.4)将所述物料ⅲ和碳酸锶混合均匀,得到物料ⅳ,其中碳酸锶的质量为物料ⅲ质量的0.1%~0.
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