[发明专利]一种锂离子电池包覆正极材料制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池电极材料制备方法，尤其涉及一种锂离子电池包覆正极材料制备方法。

背景技术

电池是众多电子电器设备的动力源。交通、通讯和电子信息技术的迅猛发展，电动汽车、移动电话和笔记本电脑等在人们生活中的深入普及，都极大地推动了电池技术的进步，所以新型电池产品层出不穷。

锂离子电池因其具有容量高、质量轻、体积小等优点而成为通、通讯和电子信息技术等领域可选用的最佳电源。但它作为动力电池应用时存在着高温循环寿命不长的问题，因为锂离子电池的正极材料为锰酸锂，锰酸锂在高温的电解液中易发生Jahn-Teller效应，导致锰溶出，从而发生锰酸锂结构坍塌，造成高温循环寿命降低。对此问题的研究，主要集中在各类元素的掺杂与各类物质的包覆方面。

发明内容

本发明提供的一种锂离子电池包覆正极材料制备方法，该材料用作锂离子电池正极材料时，具有较好的高温存储安全性和循环稳定性。

为了实现上述目的，本发明提供的锂离子电池包覆正极材料制备方法，包括如下步骤：

步骤1，制备正极材料：以MnO₂和Li₂CO₃为原料按重量比为1~1.5：3~4.5进行配料；球磨混料，烘干，过筛；在750℃~800℃煅烧，保温，得到LiMn₂O₄粉料。

步骤2，制备包覆液：将异丙醇镁与助溶剂甲苯相溶形成的镁盐溶胶，溶胶中镁盐的重量浓度为10%~20%，得到镁盐溶胶包覆液。

步骤3，包覆：将LiMn₂O₄粉料加入到包覆相乙酮中；将LiMn₂O₄粉料与包覆相乙酮的重量比例控制在1：3；搅拌混合6~8分钟后，加入上述镁盐溶胶包覆液，得到包覆产物，其中元素镁与LiMn₂O₄的中心元素锰的摩尔比为0.003~0.03。

步骤4，烧结：将包覆产物进行烧结，工艺参数如下：a段400~600℃，保温8~10小时，b段800~950℃保温3~5小时，c段冷却，得到镁包覆的LiMn₂O₄。

步骤5，破碎：将烧结冷却后的镁包覆的LiMn₂O₄破碎。

优选的，在步骤1中，以MnO₂和Li₂CO₃重量比为1：3。

优选的，在步骤2中，溶胶中镁盐的重量浓度为15%。

优选的，在步骤4中烧结工艺参数如下：a段500℃，保温9小时；b段900℃保温4小时；c段.冷却，得到镁包覆的LiMn₂O₄。

与现有技术相比，本发明的优点是：采用镁元素包覆正极材料LiMn₂O₄粉料，并经过优化的工艺处理后，提高了正极材料的高温存储安全性和循环稳定性，延长了正极的使用寿命。

具体实施方式

实施例一：

以MnO₂和Li₂CO₃为原料按重量比为1：3进行配料；球磨混料，烘干，过筛；在750℃煅烧，保温，得到LiMn₂O₄粉料；将异丙醇镁与助溶剂甲苯相溶形成的镁盐溶胶，溶胶中镁盐的重量浓度为15%，得到镁盐溶胶包覆液；将LiMn₂O₄粉料加入到包覆相乙酮中；将LiMn₂O₄粉料与包覆相乙酮的重量比例控制在1：3；搅拌混合6分钟后，加入上述镁盐溶胶包覆液，得到包覆产物，其中元素镁与LiMn₂O₄的中心元素锰的摩尔比为0.005；将包覆产物进行烧结，工艺参数如下：a段500℃，保温9小时；b段900℃保温4小时；c段冷却，得到镁包覆的LiMn₂O₄；将烧结冷却后的镁包覆的LiMn₂O₄破碎。

实施例二：