[发明专利]微波碳热还原法合成锂离子电池正极材料

说明书

技术领域

本发明涉及材料领域，具体是一种微波碳热还原法合成锂离子电池正极材料。

背景技术

锂离子电池最初主要以小型高能量密度二次电池问世，经过近年来研究技术以及应用领域的拓展(如电动汽车等)，锂离子电池开始朝着多元化方向推进，其应用主要有：高能量密度电池、高功率动力电池、长寿命储能电池、双高(高能量密度和高功率密度)电池和微型锂离子电池。然而，锂离子电池技术的核心是电极材料。要提高锂离子电池的电化学性能，关键要寻找一种合适的电极材料，使电池具有足够高的嵌锂容量和很好的锂脱嵌可逆性，以保证电池的高电压、大容量和长循环寿命的要求。其中，正极材料是阻碍高容量锂离子电池发展的瓶颈，也是决定电池安全性能的重要因素。

发明内容

本发明的目的是提供一种微波碳热还原法合成锂离子电池正极材料。

本发明的技术方案是这样实现的：微波碳热还原法合成锂离子电池正极材料，其特征在于，称取Li₂CO₃、Fe(OH)₃、SiO₂和15～20％质量的聚乙烯醇，以无水乙醇为介质球磨5～7小时，球磨干燥后的混合物料在氮气气氛中380℃下预烧5小时，然后再与碳黑混合均匀后压制成圆片，转移至刚玉坩埚中，置于微波炉中进行反应，采用氮气保护进行微波合成，加热结束后自然冷却至常温。

所述炭黑为超导电炭黑，其用量为5～8％。

所述球磨罐的转速为400～600r／min。

所述氮气由氩气代替。

本发明的有益效果为：采用微波碳热还原法制备的锂离子正极材料，该工艺快速、简便、高效，获得的产物纯度高、结晶良好，具有较小的颗粒尺寸，显示出了良好的电化学性能。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解释说明。

微波碳热还原法合成锂离子电池正极材料，其特征在于，称取Li₂CO₃、Fe(OH)₃、SiO₂和15～20％质量的聚乙烯醇，以无水乙醇为介质球磨5～7小时，球磨干燥后的混合物料在氮气气氛中380℃下预烧5小时，然后再与碳黑混合均匀后压制成圆片，转移至刚玉坩埚中，置于微波炉中进行反应，采用氮气保护进行微波合成，加热结束后自然冷却至常温。所述炭黑为超导电炭黑，其用量为5～8％。

所述球磨罐的转速为400～600r／min。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。