[发明专利]锂离子电池正极材料

说明书

技术领域

本发明涉及电池领域，尤其涉及锂离子电池正极材料。

背景技术

清洁能源的开发和建设是全世界首要发展的重要领域之一，电池是合理有效利用这些新能源的重要媒介。锂离子电池在弱电行业已经得到了广泛的应用和发展，比如在便携式电子设备、玩具等领域。另外，随着动力锂电池的研究和开发日趋成熟，电动汽车(EV)的发展将给人们环境的改善带来革命性的变换。电动汽车制造的关键技术是电池问题，研究表明锂电池是电动汽车的首选电池，而制备锂电池的关键技术则是电池材料，尤其是锂电池的正极材料。

目前锂离子电池中使用的正极材料包括钴酸锂正极材料、镍钴酸锂正极材料、磷酸盐体系正极材料、锰酸锂正极材料和LiNi_0.5Mn_1.5O₄等。对于钴酸锂正极材料，由于钴元素在地壳中的丰度低，因而价格较高，此外，钴元素还具有一定的毒性，废弃后对环境危害较大，因此钴酸锂正极材料存在成本高、废弃后污染环境、安全性能较差等问题；磷酸盐体系材料虽然资源充足，但是往往其制备工艺复杂，制作效率低，成本大。镍钴酸锂是一种新兴的锂离子电池用正极材料，由于其克比容量比先用的钴酸锂高30％左右，且成本低于钴酸锂，是一种有望取代现用的安规的钴酸锂的正极材料。

但目前锂离子蓄电池的低温下并不能维持常温条件下的工作性能，温度越低，放电容量及电压平台也明显下降，抑制了其在低温领域的发展；不仅如此，由于镍钴酸锂比其它正极材料更加容易吸水，导致电池制作过程中，制作的正极浆料发生裹冻，采用这种正极浆料制作的电池的交流内阻高，循环性能差，这也成为镍钴酸锂在锂离子电池中被限制的一个重要原因。

发明内容

本发明提供了一种锂离子电池正极材料，为了克服现有技术中锂离子电池在低温工作条件下不能维持常温状态下工作性能的不足，让交流内阻和循环性能良好。

一方面，本发明提供了一种锂离子电池正极材料，所述正极材料各组份含量按重量份包括：

优选地，所述活性材料可以是70、80、90、95、100、105、110、115、120、125、130、135、140、145、150、155或160。

优选地，所述聚偏氟乙烯可以是5、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.8、5.9或6。

优选地，所述导电剂可以是3、4、5、6、7或8。

优选地，所述羧酸类化合物可以是0.1、0.2、0.5、0.6、0.8、0.9、1、1.5、2、2.5、3、4或5。

优选地，所述硅烷类化合物可以是0.1、0.2、0.5、0.6、0.8、0.9、1、1.5、2、2.5、3、4或5。

优选地，所述正极材料各组份含量按重量份包括：

作为优选技术方案，所述的活性材料为镍钴锰酸锂材料。

优选地，所述镍钴锰酸锂材料中的镍：钴：锰酸锂重量比为5：2：3。

优选地，所述导电剂为导电炭黑或导电石墨。

优选地，羧酸类化合物为沸点低于150℃的硅烷化合物。

优选地，所述的羧酸类化合物为二元羧酸类化合物。

优选地，所述的羧酸类化合物为乙二酸、丙二酸、丁二酸、己二酸、辛二酸、酒石酸、丙酸和柠檬酸中的任意一种或至少两种组合。

优选地，所述硅烷类化合物为甲基三氧甲基硅烷、甲基三乙酰氧剂硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷和四甲氧基硅烷中的任意一种或至少两种组合。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

通过调整正极材料，在保障锂电池循环使用寿命及安全性能的同时，增大了低温条件下锂电池工作的放电容量及电压平台，降低了制造成本，改善锂电池低温放电性能，拓宽了锂电池的应用范围；通过采用羧酸类化合物和硅烷类化合物对正极活性物质进行颗粒表面修饰，使得制得的浆料易过筛，不易裹冻，制得的电池交流内阻和循环性能提高。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案，但本发明并非局限在实施例范围内。

以下实施例所述活性材料均为镍钴锰酸锂材料，重量比为5：2：3。

实施例1

一种锂离子电池正极材料，所述正极材料各组份含量按重量份包括：

实施例2

一种锂离子电池正极材料，所述正极材料各组份含量按重量份包括：