[发明专利]一种高倍率性三元材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂离子电池材料制备领域，具体的说，是通过材料包覆制备出一种高 倍率性的Li(Ni_0.8Co_0.1Mn_0.1)O₂三元材料。

背景技术

目前的锂离子电池主要有磷酸铁锂电池、锰酸锂电池、钴酸锂电池及其三元电池， 而三元电池以其能量密度高、循环寿命好、环境友好及其价格低廉等优点而迅速受到市场 的青睐，并应用于数码电池、电动汽车等领域，但是其在大倍率放电条件下性能偏差，严重 影响其在混合电动汽车等领域的推广。而目前提高锂离子电池倍率性能的主要方法有：材 料纳米化、降低材料面密度、选择功能性电解液、采用集流体底涂技术及其材料表面改性。 而材料表面改性是目前最常用、工艺简单及其最易产业化的方法，材料表面改性即在材料 表面包覆一层导电率高、层间距大的碳材料或金属材料，以提高锂离子在材料间的传输速 度。

二氧化钛以其导电率高、稳定性好、快速充放电能力强及其可逆性好等特性应用 于锂离子电池。而通过在Li(Ni_0.8Co_0.1Mn_0.1)O₂正极材料表面包覆二氧化钛复合材料一方 面可以提高材料的大倍率充放电特性，同时又可以提高锂离子电池的循环性能，并因此提 高Li(Ni_0.8Co_0.1Mn_0.1)O₂电池的能量密度和倍率、循环性能，并提高其应用领域。

发明内容

针对目前三元材料存在倍率性能差、循环性能一般的缺陷，本发明通过在三元材 料表面包覆导电率高的二氧化钛复合材料以提高Li(Ni_0.8Co_0.1Mn_0.1)O₂的倍率、循环性能。

本发明的技术方案是通过以下方式实现的：一种高倍率性的三元材料的制备方 法，其三元材料呈现核壳结构，是以Li(Ni_0.8Co_0.1Mn_0.1)O为基体并在其表面包覆有TiO₂/C复 合体；其具体步骤如下：

1）、TiO₂/C的制备：将体积比按照四甲基氢氧化铵：乙二醇：异丙醇钛=10：30：1的四甲 基氢氧化铵溶液加入到乙二醇中，二者搅拌均匀后加入异丙醇钛，室温下继续搅拌至获得 均匀溶液；将溶液转移到聚四氟乙烯水热釜内衬中，并在200℃下水热反应8h，自然冷却至 室温，采用丙醇进行离心分离获得产物，之后在空气中进行热处理：热处理温度为250~550 ℃，热处理时间为1~3h，得到TiO₂/C的纳米复合物A；

步骤（1）中，四甲基氢氧化铵浓度为10~20%。

2）、葡萄糖/TiO₂/C溶液的制备：称取TiO₂/C的纳米复合物A、并溶于葡萄糖中，并搅 拌均匀得到葡萄糖/TiO₂/C溶液B；

步骤（2）中，质量比，葡萄糖：TiO₂/C=100：1~20。

3）、称取Ni_0.8Co_0.1Mn_0.1(OH)₂和LiOH·H₂O采用干混的方式混合得到Li (Ni_0.8Co_0.1Mn_0.1)O₂，再将溶液B滴加到Li(Ni_0.8Co_0.1Mn_0.1)O₂中，一边滴加一边快速搅拌，然 后放入烘箱中干燥，再置于马弗炉中900℃煅烧6小时，即得包覆有钛和碳的三元材料。

步骤（3）中，质量比，溶液B:Li(Ni_0.8Co_0.1Mn_0.1)O₂=100~150：10。