煅燒的溫度優選為500?520°C;當所述正極活性物質為LiFePO4時,所述煅燒的溫度優選為790°C?810°C;當所述正極活性物質為Li2CoO2時,所述煅燒的溫度優選為690°C?710°C。
[0042]實施例1:
[0043]將Ca0、La203、Cr203按La0.95Ca0.()5Cr03的化學計量比配料進行濕法混合,混合均勾后干燥,在900°C下燒結6h后、研磨后得到鈣摻雜改性的鉻酸鑭納米粉體。將鈣摻雜改性的鉻酸鑭納米粉體加入去離子水中進行高速攪拌,混合均勻形成混合液。將活性物質LiNiQ.8COQ.15Al().()502在高速攪拌的條件下加入上述的混合溶液中,使包覆材料均勻包覆在活性物質LiN1.sCo0.15Al0.Q5O2表面,然后將混合物干燥6h,將干燥后的固體材料在500°C下煅燒I Oh后,冷卻、粉碎、過篩得到正極材料。
[0044]請參照圖2,材料的電化學性能測試采用藍電電池測試系統在25°C下進行測試,測試電壓范圍為3V?4.3V;倍率性能測試條件:0.2C充放電一次,0.2C充電1C/5C/10C各放電一次;循環性能測試條件:以IC倍率進行充放電,循環500周,考察容量保持率。材料在0.2C倍率下的放電比容量為195.6mAh/g,IC倍率下的放電比容量為185mAh/g,5C倍率下的放電比容量為174mAh/g,10C倍率下的放電比容量為167mAh/g,10C/0.2C放電比率為85.4%,倍率性能較好。IC充放電循環500周容量保持率大于94%,循環性能較好。
[0045]實施例2:
[0046]將0&0、1^203、0203按1^().!^().1003的化學計量比配料進行濕法混合,混合均勻后干燥,在850°C下燒結4h后、研磨后得到鈣摻雜改性的鉻酸鑭納米粉體。將鈣摻雜改性的鉻酸鑭納米粉體加入去離子水中進行高速攪拌,混合均勻形成混合液。將活性物質LiNiQ.5COQ.2Mn().302在高速攪拌的條件下加入上述的混合溶液中,使包覆材料均勻包覆在活性物質LiN1.5CoQ.2Mn0.302表面,然后將混合物干燥8h,將干燥后的固體材料在600°C下煅燒Sh后,冷卻、粉碎、過篩得到正極材料。
[0047]實驗證明,上述材料與實施例1所獲得的材料相同,也具有良好的倍率性能及循環性能。
[0048]實施例3
[0049]將Ca0、La203、Cr203按LaQ.7Ca0.3Cr03的化學計量比配料進行濕法混合,混合均勻后干燥,在800°C下燒結2h后、研磨后得到鈣摻雜改性的鉻酸鑭納米粉體。將鈣摻雜改性的鉻酸鑭納米粉體加入去離子水中進行高速攪拌,混合均勻形成均勻溶液。將活性物質Li2CoO2在高速攪拌的條件下加入上述的混合溶液中,使包覆材料均勻包覆在活性物質Li2CoO2表面,然后將混合物干燥7h,將干燥后的固體材料在700°C下煅燒6h后,冷卻、粉碎、過篩得到正極材料。
[0050]實驗證明,上述材料與實施例1所獲得的材料相同,也具有良好的倍率性能及循環性能。
[0051 ] 實施例4:
[0052]將Ca0、La203、Cr203按LaQ.8Ca0.2Cr03的化學計量比配料進行濕法混合,混合均勻后干燥,在830°C下燒結3h后、研磨后得到鈣摻雜改性的鉻酸鑭納米粉體。將鈣摻雜改性的鉻酸鑭納米粉體加入去離子水中進行高速攪拌,混合均勻形成均勻溶液。將活性物質LiFePO4在高速攪拌的條件下加入上述的混合溶液中,使包覆材料均勻包覆在活性物質LiFePO4表面,然后將混合物干燥4h,將干燥后的固體材料在800°C下煅燒4h后,冷卻、粉碎、過篩得到正極材料。
[0053]實驗證明,上述材料與實施例1所獲得的材料相同,也具有良好的倍率性能及循環性能。
[0054]實施例5:
[0055]將CaC03、La2(C03)3、Cr203.xC02按La0.95Ca0.()5Cr03的化學計量比配料進行濕法混合,混合均勻后干燥,在830°C下燒結3h后、研磨后得到鈣摻雜改性的鉻酸鑭納米粉體。將鈣摻雜改性的鉻酸鑭納米粉體加入去離子水中進行高速攪拌,混合均勻形成均勻溶液。將活性物質LiFePO4在高速攪拌的條件下加入上述的混合溶液中,使包覆材料均勻包覆在活性物質LiFePO4表面,然后將混合物干燥4h,將干燥后的固體材料在800°C下煅燒4h后,冷卻、粉碎、過篩得到正極材料。
[0056]實驗證明,上述材料與實施例1所獲得的材料相比具有更好的循環性能。IC充放電循環600周容量保持率大于95%,循環性能更好。
[0057]注意,上述僅為本發明的較佳實施例及所運用技術原理。本領域技術人員會理解,本發明不限于這里所述的特定實施例,對本領域技術人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調整和替代而不會脫離本發明的保護范圍。因此,雖然通過以上實施例對本發明進行了較為詳細的說明,但是本發明不僅僅限于以上實施例,在不脫離本發明構思的情況下,還可以包括更多其他等效實施例,而本發明的范圍由所附的權利要求范圍決定。
【主權項】
1.一種提高循環性能的改性鋰離子電池正極材料,包括: 正極活性物質;以及 導電材料,包覆于所述正極活性物質表面; 其特征在于,所述導電材料為鈣摻雜的鉻酸鑭納米粉體,其化學式為La1ICaxCrO3。2.根據權利要求1所述的提高循環性能的改性鋰離子電池正極材料,其特征在于,X大于O且小于等于0.3。3.根據權利要求1所述的提高循環性能的改性鋰離子電池正極材料,其特征在于,X大于等于0.05且小于等于0.2。4.根據權利要求1所述的提高循環性能的改性鋰離子電池正極材料,其特征在于,所述導電材料與所述正極活性物質的質量比為0.001?0.1:1。5.根據權利要求4所述的提高循環性能的改性鋰離子電池正極材料,其特征在于,所述導電材料與所述正極活性物質的質量比為0.005?0.05:1。6.根據權利要求1所述的提高循環性能的改性鋰離子電池正極材料,其特征在于,所述正極活性物質為鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰、錳酸鋰、鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、磷酸鐵錳鋰、鎳鈷酸鋰或鎳錳酸鋰中的至少一種。7.—種提高循環性能的改性鋰離子電池正極材料的制備方法,其特征在于,包括: 含鑭化合物、含鈣化合物和含鉻化合物按照化學計量比混合均勻,燒結并研磨后得到導電材料; 將導電材料加入易揮發溶劑中進行高速攪拌和超聲分散,形成一混合溶液; 將正極活性物質在高速攪拌的條件下加入所述混合溶液中,使混合溶液均勻包覆在正極活性物質表面,獲得一混合物;以及 將所述混合物經過干燥,煅燒,冷卻、粉碎并過篩得到所述提高循環性能的改性鋰離子電池正極材料。8.根據權利要求7所述的提高循環性能的改性鋰離子電池正極材料的制備方法,其特征在于,所述含鑭化合物、所述含鈣化合物及所述含鉻化合物為硝酸鹽、碳酸鹽、氧化物或氫氧化物。9.根據權利要求7所述的提高循環性能的改性鋰離子電池正極材料的制備方法,其特征在于,燒結的溫度為800?900°C,燒結的時間為2?6h,燒結的氣氛為空氣氣氛。10.根據權利要求7所述的提高循環性能的改性鋰離子電池正極材料的制備方法,其特征在于,煅燒的溫度為500?800°C,煅燒的時間為3?1h,煅燒的氣氛為空氣或氧氣氣氛。
【專利摘要】本發明公開一種提高循環性能的改性鋰離子電池正極材料,包括:正極活性物質;以及導電材料,包覆于所述正極活性物質表面;所述導電材料為鈣摻雜的鉻酸鑭納米粉體,其化學式為La1-xCaxCrO3。本發明還涉及一種上述提高循環性能的改性鋰離子電池正極材料的制備方法。本發明提供的提高循環性能的改性鋰離子電池正極材料,由于鈣摻雜的鉻酸鑭納米粉體具有良好的導電性,可以通過提高材料的電子電導率大大地提高正極材料的倍率性能及循環性能。
【IPC分類】H01M10/0525, B82Y30/00, H01M4/36, H01M4/62
【公開號】CN105514364
【申請號】CN201510873535
【發明人】毛玉琴, 韓珽
【申請人】浙江美達瑞新材料科技有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月2日