[发明专利]一种锂电池改性正极材料

说明书

技术领域：

本发明涉及锂电池材料技术领域，具体涉及一种通过改性获得的锂电池正极材料。

背景技术：

目前锂电池由于其显著的优点，如能量密度高，工作温度宽，寿命长等，被广泛应用在一次和二次电池市场中。在锂电池的开发和研究中，锂电池的电极材料，特别是正极材料，成为最重要的组成部分之一，因为锂电池的特性从本质上来说是由电池采用的电极材料所决定的。

现在市场上普遍使用的锂电池正极材料的工作电压平台主要在3~4V,无法应用于为传统的1.5V的操作设计的设备上。因此不断研究开发工作电压为1.5V的锂电池正极材料，制造出工作电压平台为1.5V的锂电池代替传统电池成为需要。

发明内容：

为了弥补现有技术问题，本发明的目的是提供一种锂电池改性正极材料，制成的电压为1.5V的锂电池正极材料，使锂电池性能得到进一步提升。。

本发明的技术方案如下：

锂电池改性正极材料，其特征在于：所述的锂电池改性正极材料包括改性方法处理的FeS₂；所述的改性方法包括在惰性气体中加热，然后酸洗、过滤干燥，最后加入0.2wt%~0.5wt%的稀土金属及粘结剂充分搅拌混合制备制备而成。

所述的锂电池改性正极材料，其特征在于：所述的惰性气体选自氮气、氦气、氩气、氖、氪中的任意一种。

所述的锂电池改性正极材料，其特征在于：所述的加热温度范围是310℃~400℃。

所述的锂电池改性正极材料，其特征在于：所述的加热时间范围是5h~24h。

所述的锂电池改性正极材料，其特征在于：所述的酸洗溶液是浓度为0.5%~10%的硫酸或者盐酸溶液。

所述的锂电池改性正极材料，其特征在于：所述的粘结剂选自聚四氟乙烯，聚偏氟乙烯、者丁苯橡胶中的一种。

所述的锂电池改性正极材料，其特征在于：所述的搅拌混合的时间为0.5h~1.5h。

本发明的优点是：

本发明工艺合理，制造方便，通过在锂电池正极材料中应用通过改性的FeS₂，可以提高电池的电化学性能，满足了工作电压平台为1.5V的锂电池的市场需求。

具体实施方式：

为了使本发明所解决的技术问题，技术方案，有益效果更加清楚明白，以下结合具体实施方式和实施例，对本发明做进一步的详细说明。应当理解的，此处所描述的具体实施方式及实施例仅用于解释本发明，并不用于限制本发明。

实施例1

所述的FeS₂材料，是由天然黄铁矿经选矿，纯化，粉碎获得FeS₂粉末材料。FeS₂₂粉末在氩气环境中进行热处理，处理温度为310℃，处理时间为24h；处理后的FeS₂粉末用筛网过滤后经1%的硫酸溶液处理，处理后过滤干燥。改性处理后的FeS₂再通过加入0.2wt%的稀土金属，加入粘结剂充分混合制备成锂电池正极材料，混合搅拌时间为1h。所述的粘结剂选自聚四氟乙烯，聚偏氟乙烯或者丁苯橡胶；本实施例选用聚四氟乙烯。

测试表明，经此方法获得的Li/FeS₂锂电池，经30次充放电循环后，仍然有250mAg/h的容量，比未处理的电池高200mAg/h，有明显的性能提升。

实施例2

所述的FeS₂材料，是由天然黄铁矿经选矿，纯化，粉碎获得FeS₂粉末材料。FeS₂粉末在氮气环境中进行热处理，处理温度为350℃，处理时间为10h；处理后的FeS₂粉末用筛网过滤后经0.5%的硫酸溶液处理，处理后过滤干燥。改性处理后的FeS₂再通过加入0.4wt%的稀土金属，加入粘结剂充分混合制备成锂电池正极材料，混合搅拌时间为1.2h。所述的粘结剂选自聚四氟乙烯，聚偏氟乙烯或者丁苯橡胶；本实施例选用聚四氟乙烯。

测试表明，经此方法获得的Li/FeS₂锂电池，经30次充放电循环后，仍然有280mAg/h的容量，比未处理的电池高230mAg/h，有明显的性能提升。

实施例3