[发明专利]正极材料及其制备方法、含正极材料的锂离子电池

说明书

本发明公开了正极材料及其制备方法、含正极材料的锂离子电，所述正极材料，以重量份为单位，包括以下原料：镍钴锰酸锂85‑92份、硼纤维1‑2份、氮化硅2‑3份、活化石墨烯0.4‑0.8份、科琴黑0.6‑1.3份、乙烯‑醋酸乙烯共聚物2‑4份、乙撑基双硬脂酰胺0.5‑1份、氯化聚乙烯1.2‑1.8份、肪酸类稳定剂0.4‑0.6份，所述正极材料是经过活化石墨烯制备、乳化分散、调节粘度等步骤制成的。采用本发明提供的正极材料制得的锂离子电池的高、低温性能和循环性能优良，本发明的锂离子电池值得推广应用。

【技术领域】

本发明属于电池技术领域，具体涉及正极材料及其制备方法、含正极材料的锂离子电。

【背景技术】

近年来，随着锂电行业的飞速发展，锂离子电池开始陆续进入了电动车及大型移动电源应用领域，但目前铅酸电池仍占据主导地位。锂离子电池正极材料通常为钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂及各类掺杂其它元素的过渡金属氧化物，但存在不少问题，已不能适应电动车及大型移动电源发展的需要。

锂离子电池电解液在锂离子电池中占据很重要的位置，它直接影响锂离子电池的电性能。目前锂离子电池的电解液成分主要电解质盐和溶剂组成，其中溶剂一般采用碳酸酯类混合溶剂如碳酸乙烯酯EC、碳酸丙稀酯PC、碳酸乙烯酯EMC、碳酸丙稀酯DMC、碳酸二乙酯DEC等，常用的电解质盐为六氟磷酸锂LiPF₆。

锂离子电池具有电压平台高、无记忆性能等优点，得到了广泛应用。但同时锂离子电池的应用范围也受到了一些条件的限制，如应用的环境温度即是其中的重要因素之一。并且目前锰酸锂电池的循环性能也较差，有待进一步改善。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题是提供一种正极材料及其制备方法、含正极材料的锂离子电，以解决采用现有的正极材料和电解液制成的锂离子电池的高、低温循环性能不够理想，高温效果表现比较差，已经不能满足锂离子电池的需要等问题。

为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种正极材料，以重量份为单位，包括以下原料：镍钴锰酸锂85-92份、硼纤维1-2份、氮化硅2-3份、活化石墨烯0.4-0.8份、科琴黑0.6-1.3份、乙烯-醋酸乙烯共聚物2-4份、乙撑基双硬脂酰胺0.5-1份、氯化聚乙烯1.2-1.8份、肪酸类稳定剂0.4-0.6份。

本发明还提供一种正极材料的制备方法，包括以下步骤：

S1：将石墨烯在磁场强度为4500-6000GS，超声波功率为200-550W，温度为42-55℃，转速为200-300r/min下，搅拌20-45min，制得石墨烯能量粉末；

S2：向步骤S1制得的石墨烯能量粉末中加入十六烷基苯磺酸钠，所述石墨烯能量粉末与十六烷基苯磺酸钠的质量比为3-8:1，在温度为50-72℃，转速为100-150r/min下活化1.2-2.5h，制得活化石墨烯；

S3：将步骤S2制得的活化石墨烯0.4-0.8份、科琴黑0.6-1.3份、乙烯-醋酸乙烯共聚物2-4份、乙撑基双硬脂酰胺0.5-1份、水210-300份加入到高剪切分散乳化机中乳化分散2-3h，制得混合物A；

S4：向步骤S3制得的混合物A中加入粉末镍钴锰酸锂85-92份、硼纤维1-2份、氮化硅2-3份、氯化聚乙烯1.2-1.8份、肪酸类稳定剂0.4-0.6份继续乳化分散4-4.5h，制得混合物B；

S5：向步骤S4制得的混合物B用水调整料粘度在3500-5500m Pa·s，制得正极浆料；

S6：将步骤S5制得的正极浆料经过处理，制得正极材料。