[发明专利]一种在锂离子电极材料表面包覆氧化铈的方法

说明书

本发明涉及一种在锂离子电极材料表面包覆氧化铈的方法，其包括以下步骤：将锂离子电极材料分散于溶剂中；将三价铈盐和碱加入到上述溶液中，得混合液；混合液静置反应2小时以上；将混合液过滤分离后的粉末用蒸馏水洗涤多次，干燥后在350℃以上煅烧。本发明提供的在锂离子电极材料表面包覆氧化铈的方法通过将混合液静置2小时以上缓慢水解反应后，再将所加热的温度控制在350℃以上即可在电极材料表面得到一层分布均匀紧密的氧化铈；从而有效提高锂离子电极的热稳定性，进而明显改善电池安全性能。

技术领域

本发明属于锂离子电池领域，具体涉及一种在锂离子电极材料表面包覆氧化铈的方法。

背景技术

电池出厂前，一般要采取多种安全措施，如选择热稳定高的电极活性材料和电解质，去除水分，提高电池的密封性，改进隔膜，加装PTC(Positive TemperatureCoefficient)元件安全装置等避免电池燃烧甚至爆炸，但电池安全事故仍然时有发生，有必要采取新的措施，提高电池的安全性。电池的不当使用和存放产生氧气，引发更多的反应，导致热失控，是引起电池安全性的根本原因，镍镉二次电池通过添加过量的镉化合物消耗产生的氧气，从而避免氧气与其他可燃物接触，解决燃烧和爆炸等安全问题。这种方法操作简单，效果明显，生产的镍镉电池事故率低，但镉元素毒性大，不利于人畜安全和环保，处理和回收镉比较困难，难以在其他电池中进一步推广。因此，设计添加新的化合物，吸附储存氧，有利于推动二次电池向动力电池和储能设备发展。氧化铈具有优异的储氧功能，是代替镉化合物的理想材料，但目前的技术主要采取高温分解铈盐来包覆活性材料，这一方法能耗高，得到的氧化铈颗粒大，在活性材料表面分布不均匀，电池安全性的改善效果不明显。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种能有效提高电池安全性能的在锂离子电极材料表面包覆氧化铈的方法。

一种在锂离子电极材料表面包覆氧化铈的方法，其包括以下步骤：

将锂离子电极材料分散于溶剂中；

将三价铈盐和碱加入到上述溶液中，得混合液；

混合液静置反应2小时以上；

将混合液过滤分离后用蒸馏水洗涤多次，干燥后在350℃以上煅烧。

本发明提供的在锂离子电极材料表面包覆氧化铈的方法通过将混合液静置2小时以上缓慢水解反应后，再将所加热的温度控制在350℃以上即可在电极材料表面得到一层分布均匀紧密的氧化铈；从而有效提高锂离子电极的热稳定性，进而明显改善电池安全性能。

附图说明

图1是实施例1-3所添加LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂粉末及LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂表面分别包覆1-3％氧化铈的X-射线衍射图。

图2a是实施例1-3所添加LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂粉末的扫描电镜图。

图2b-d是实施例1-3在LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂表面分别包覆1-3％氧化铈的扫描电镜图。

图3a是在LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂的表面包覆2wt％CeO₂的扫描电镜图。