[发明专利]一种掺杂型锂电池正极材料

说明书

本发明公开一种掺杂型锂电池正极材料，由以下组分组成：92wt％～96wt％三元材料和4wt％～8wt％掺杂材料；其中，所述掺杂材料为硫化亚铁、硫化锰和二硫化钛中两种以上的混合物。本发明单体能量密度高且高温下反复充放电后电极极化现象较轻，可以有效提高锂电池在高温下的工作时间和使用寿命。

技术领域

本发明涉及锂电池领域，更具体地，涉及一种掺杂型锂电池正极材料。

背景技术

三元聚合物锂电池是指正极材料使用镍钴锰酸锂(Li(NiCoMn)O₂)三元正极材料的锂电池，三元复合正极材料前驱体产品，是以镍盐、钴盐、锰盐为原料。三元材料做正极的电池相对于钴酸锂电池安全性高，但是电压太低，用在手机上(手机截止电压一般在3.4V左右)会有明显的容量不足的感觉。而且目前的三元锂电池的单体能量密度为180Wh，成组后为110Wh，并且在反复多次(300次以上)高温充放电之后，电极极化较为严重，电池放电容量急剧下降。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种单体能量密度高且高温下反复充放电后电极极化现象较轻的掺杂型锂电池正极材料，可以有效提高锂电池在高温下的工作时间和使用寿命。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：一种掺杂型锂电池正极材料，由以下组分组成：92wt％～96wt％三元材料和4wt％～8wt％掺杂材料；其中，所述掺杂材料为硫化亚铁、硫化锰和二硫化钛中两种以上的混合物。

上述掺杂型锂电池正极材料，所述掺杂材料为硫化亚铁和硫化锰的混合物，其中，所述硫化亚铁和所述硫化锰的重量比为1:4～5:1。

上述掺杂型锂电池正极材料，所述掺杂材料为硫化亚铁和二硫化钛的混合物，其中，所述硫化亚铁和所述二硫化钛的重量比为1:3～3:2。

上述掺杂型锂电池正极材料，所述掺杂材料为硫化锰和二硫化钛的混合物，其中，所述硫化锰和所述二硫化钛的重量比为1:4～2:3。

上述掺杂型锂电池正极材料，所述掺杂材料为硫化亚铁、硫化锰和二硫化钛的混合物，其中，所述硫化亚铁、硫化锰和所述二硫化钛的重量比为1:(0.5～1):(1～2)。

上述掺杂型锂电池正极材料，所述三元材料中：镍酸锂、锰酸锂和钴酸锂的重量比为1:(0.5～1):(0.5～1)。

上述掺杂型锂电池正极材料，由以下组分组成：94wt％三元材料和6wt％掺杂材料。

上述掺杂型锂电池正极材料，所述三元材料中：镍酸锂、锰酸锂和钴酸锂的重量比为1:0.6:0.9。

本发明的有益效果如下：利用本发明制成的锂电池正极可以使锂电池在60℃下反复充放电400次后，放电容量最高仍可达到98.2％，有效提高了三元锂电池在高温环境下工作时间和使用寿命。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例对本发明做进一步的说明。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。

实施例1

本发明掺杂型锂电池正极材料，由以下组分组成：92wt％三元材料和8wt％掺杂材料。

在所述三元材料中：镍酸锂、锰酸锂和钴酸锂的重量比为1:0.5:0.5。

所述掺杂材料为硫化亚铁和硫化锰的混合物，其中，所述硫化亚铁和所述硫化锰的重量比为1:4。

实施例2

本发明掺杂型锂电池正极材料，由以下组分组成：93wt％三元材料和7wt％掺杂材料。

在所述三元材料中：镍酸锂、锰酸锂和钴酸锂的重量比为1:0.75:0.75。