一種正極材料的改性方法與流程

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技術領域：
】本發明涉及鋰離子電池
技術領域：
，尤其涉及一種正極材料的改性方法。
背景技術：
：隨著新能源的快速發展和人們對清潔高效可再生資源的需求，世界各國政府都將新能源產業列為重點鼓勵扶持對象，新能源汽車在近兩年更是進入高速發展期，以電能代替燃油驅動必將為社會可持續發展和人類生態環境帶來福利。鋰離子電池在實際應用中顯示出重要的作用，磷酸鐵鋰因具有高安全、長循環壽命、良好熱穩定性及來源豐富且環保無毒等諸多優點成為動力電池的理想選擇。隨著新能源汽車的不斷推廣，電動交通工具的快速發展對動力電池的倍率性能提出更高要求，電池正極材料極大影響著磷酸鐵鋰電池內阻及充放電倍率。鑒于此，為了滿足對動力電源高功率的需求，實有必要提供一種新的磷酸鐵鋰材料的改性方法來提高倍率充放電性能。技術實現要素：本發明的目的是提供一種正極材料的改性方法，從而提高倍率充放電性能。為了實現上述目的，本發明提供一種正極材料的改性方法，包括以下步驟：1)將粘接劑與固體成份按比例混合形成漿料；2)將所述漿料與磷酸鐵鋰粉末按比例混合并超聲處理形成混合物；3)在300℃～400℃溫度下，將所述混合物進行熱處理4～8小時，形成固化漿料；4)在600℃～700℃溫度下，將所述固化漿料進行熱擴散處理36～48小時后，得到改性后的磷酸鐵鋰，作為正極材料。在一個優選實施方式中，所述粘接劑為磷酸鹽有機粘接劑和氯化銨的混合物或無機粘接劑和氯化銨的混合物。在一個優選實施方式中，所述固體成份包括主要成份及其他成份，所述主要成份為純鋁、鋁的磷酸鹽、氧化鋁中的一種或者幾種混合。在一個優選實施方式中，所述其他成份為純鋅、氧化鋅、鋅的磷酸鹽、鎂的磷酸鹽、氧化鎂中的一種或者幾種混合。在一個優選實施方式中，所述粘接劑占所述漿料總重量的60％～70％，所述主要成份占所述漿料總重量的28％～40％，所述其他成份占所述漿料總重量的2％～10％。在一個優選實施方式中，所述漿料與所述磷酸鐵鋰粉末按質量1:2～4比例混合。在一個優選實施方式中，所述混合物在氮氣保護下進行熱處理。本發明提供的正極材料的改性方法可以提高磷酸鐵鋰電池的倍率性能，6c充電恒流比高達95.53％，通過改善動力電池倍率性能來擴展動力電池的應用領域。【附圖說明】圖1為本發明提供的正極材料的改性方法的工藝流程圖。圖2為圖1所述的正極材料的改性方法的處理后的正極材料sem圖。圖3為圖1所述的正極材料的改性方法的處理后的正極材料所制成的電池的不同倍率充放電曲線。圖4為圖1所述的正極材料的改性方法的處理后的正極材料所制成的電池的6c/10c充放電循環曲線。【具體實施方式】為了使本發明的目的、技術方案和有益技術效果更加清晰明白，以下結合附圖和具體實施方式，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解的是，本說明書中描述的具體實施方式僅僅是為了解釋本發明，并不是為了限定本發明。本發明提供一種正極材料的改性方法，包括以下步驟：1)將粘接劑與固體成份按比例混合形成漿料；所述固體成份包括主要成份及其他成份，其中所述粘接劑占所述漿料總重量的60％～70％，所述主要成份占所述漿料總重量的28％～40％，所述其他成份占所述漿料總重量的2％～10％。所述粘接劑為磷酸鹽有機粘接劑和氯化銨的混合物或無機粘接劑和氯化銨的混合物。所述主要成份為純鋁、鋁的磷酸鹽、氧化鋁中的一種或者幾種混合；所述其他成份為純鋅、氧化鋅、鋅的磷酸鹽、鎂的磷酸鹽、氧化鎂中的一種或者幾種混合。2)將所述漿料與磷酸鐵鋰粉末按質量比例1:2～4混合并超聲處理形成混合物；3)在300℃～400℃溫度下，將混合均勻的所述混合物在氮氣保護下進行熱處理4～8小時，形成固化漿料；4)在600℃～700℃溫度下，將所述固化漿料進行熱擴散處理36～48小時后，在此過程中，所述固化漿料內的金屬離子擴散到所述磷酸鐵鋰粉末表面中，同時所述粘接劑的溶劑揮發，得到改性后的磷酸鐵鋰，用作正極材料。具體實施例一：取占漿料總重量60％的磷酸二氫鋁粘結劑、占漿料總重量5％的磷酸二氫鋅粉末及占漿料總重量35％的鋁粉混合形成漿料，在所述漿料中按質量比1:2加入磷酸鐵鋰粉末并混合均勻并超聲處理形成混合物，所述混合物在氮氣保護下通過300℃的熱處理4h形成固化漿料，然后所述固化漿料在600℃溫度下的擴散熱處理36h使鋁離子和鋅離子滲入到所述磷酸鐵鋰粉末的表面中，同時所述粘結劑的溶劑得到揮發，得到滲鋁處理后的磷酸鐵鋰正極材料。請參閱圖1，通過本發明提供的正極材料的改性方法，使磷酸鐵鋰材料表面滲鋁，可以得到均勻一致的滲鋁層，從而可提高材料的導電性，減小顆粒之間的阻抗，提高磷酸鐵鋰材料的比容量和倍率性能。將所述磷酸鐵鋰正極材料加工制成磷酸鐵鋰電池進行不同倍率下充放電實驗。表1為所述磷酸鐵鋰電池不同倍率充電恒流比。倍率1c3c6c10c充電恒流比/％98.9297.0395.5391.61請參閱圖2至圖4，通過實驗所得的數據，發現所述磷酸鐵鋰電池6c充電恒流比高達95.53％，6c充放電510次容量保持在94％以上，10c充放電350次容量保持在90％以上，所述磷酸鐵鋰電池表現出良好的循環性能和倍率性能。本發明并不僅僅限于說明書和實施方式中所描述，因此對于熟悉領域的人員而言可容易地實現另外的優點和修改，故在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念的精神和范圍的情況下，本發明并不限于特定的細節、代表性的設備和這里示出與描述的圖示示例。當前第1頁12