[发明专利]一种聚苯胺复合的锂镍钴铝氧化物正极材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚苯胺复合的锂镍钴铝氧化物正极材料。

背景技术

目前，层状过渡金属氧化物已在锂离子电池领域得到广泛的应用。许多过渡金属氧化物如氧化钴、氧化镍钴等作为锂离子的正极材料已使用多年。但是，氧化钴、氧化镍钴易于吸收水分并产生氢氧化锂杂质从而破坏了正极层状结构降低了电池的电化学性能。

多年来，研究人员发现，将铝离子加入层状过渡金属氧化物可以稳定过渡氧化物层状结构，但是这种利用锂镍钴铝氧化物作为正极的锂离子电池存在循性能差的问题，限制了其在应用领域的发展。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种聚苯胺复合的锂镍钴铝氧化物正极材料，可作为锂离子电池的正极材料，其具有制备简单，稳定性高，比能量密度高，循环性能好，制造成本低的优点。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是，一种聚苯胺复合的锂镍钴铝氧化物正极材料，其制备方法如下：一、20克锂镍钴铝氧化物分散在乙醇/水（3:1体积比），然后超声处理15分钟；0.5-1.5毫升5％苯胺溶液逐滴加入以上混合物，再次以200千赫超声处理10分钟；二、聚合：0-15℃下，向以上混合液滴加铵过硫酸盐[滴加量为苯胺摩尔比1/4]，同时加入10ml的1mol/L HCl，全程搅拌，共10-20小时；三、将所得溶液用无水乙醇除去单体，氧化剂，然后用丙酮清洗，以消除低分子、有机中间体和低聚物；粉末在摄氏40-100℃下真空干燥；干燥后，添加樟脑磺酸为分散剂。

本发明优化的技术方案是，一种聚苯胺复合的锂镍钴铝氧化物正极材料，其制备方法如下：一、20克锂镍钴铝氧化物分散在乙醇/水（体积比3:1），然后超声处理15分钟；0.5毫升5％苯胺溶液逐滴加入以上混合物，再次以200千赫超声处理10分钟；二、聚合：0℃下，向以上混合液滴加铵过硫酸盐[滴加量为苯胺摩尔比1/4]，同时加入10ml的1mol/L HCl，全程搅拌，共10小时；三、将所得溶液用无水乙醇除去单体，氧化剂，然后用丙酮清洗，以消除低分子、有机中间体和低聚物；粉末在摄氏40℃下真空干燥；干燥后，添加樟脑磺酸为分散剂。

本发明优化的技术方案是，一种聚苯胺复合的锂镍钴铝氧化物正极材料，其制备方法如下：一、20克锂镍钴铝氧化物分散在乙醇/水（3:1体积比），然后超声处理15分钟；1.5毫升5％苯胺溶液逐滴加入以上混合物，再次以200千赫超声处理10分钟；二、聚合：15℃下，向以上混合液滴加铵过硫酸盐[滴加量为苯胺摩尔比1/4]，同时加入10ml的1mol/L HCl，全程搅拌，共20小时；三、将所得溶液用无水乙醇除去单体，氧化剂，然后用丙酮清洗，以消除低分子、有机中间体和低聚物；粉末在摄氏100℃下真空干燥；干燥后，添加樟脑磺酸为分散剂。

本发明优化的技术方案是，一种聚苯胺复合的锂镍钴铝氧化物正极材料，其制备方法如下：一、20克锂镍钴铝氧化物分散在乙醇/水（3:1体积比），然后超声处理15分钟；0.98毫升5％苯胺溶液逐滴加入以上混合物，再次以200千赫超声处理10分钟；二、聚合：5℃下，向以上混合液滴加铵过硫酸盐[滴加量为苯胺摩尔比1/4]，同时加入10ml的1mol/L HCl，全程搅拌，共15小时；三、将所得溶液用无水乙醇除去单体，氧化剂，然后用丙酮清洗，以消除低分子、有机中间体和低聚物；粉末在摄氏60℃下真空干燥；干燥后，添加樟脑磺酸为分散剂。

本发明的有益效果是，本发明的聚苯胺复合的锂镍钴铝氧化物正极材料，可作为锂离子电池的正极材料，其具有制备简单，稳定性高，比能量密度高，循环性能好，制造成本低的优点。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

实施例1，

一种聚苯胺复合的锂镍钴铝氧化物正极材料，其制备方法如下：