[发明专利]一种纤维抑制镍锂混排的高镍三元锂电池正极材料的方法

说明书

本发明涉及一种纤维抑制镍锂混排的高镍三元锂电池正极材料的方法，属于正极材料领域。一种纤维抑制镍锂混排的高镍三元锂电池正极材料的制备方法，包括以下步骤：将壳聚糖粉末溶于醋酸水溶液中，加入聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮分散均匀，得到纺丝液;采用同轴静电纺丝得到中空多孔纤维；将中空多孔纤维加入镍源、钴源和锰源，再放入丙酮中，取出干燥后，得到金属离子负载的有机纤维；将金属离子负载的有机纤维研磨后与粉末状锂源混合，经烧结得到高镍三元锂电池正极材料。本发明制备的三元锂电池正极材料，解决了传统高镍三元正极材料镍锂混排严重的问题，同时一维结构可以提高材料的充放电性能。

技术领域

本发明涉及一种纤维抑制镍锂混排的高镍三元锂电池正极材料的方法，属于正极材料领域。

背景技术

目前商业化的动力型锂离子电池主要为钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和镍钴锰三元电池。动力电池要求电池具有较高的能量密度（对应高续航路程）和高安全性，而钴酸锂因为其自身热安稳性最差（安全性差），不适用于动力电池范畴（但凭仗高压实密度和能量密度现在是3C范畴干流），而锰酸锂能量密度较低使用受限，磷酸铁锂作为较早研制的技能，优点是安全性极好、环保、循环寿数高，但缺陷在于能量密度较低且已经挨近到达天花板，而三元自身有着高能量密度上限的优势，未来跟着技能持续前进，安全性问题逐渐改善，在其他电池技能未实现重大突破之前，三元现在仍然是动力电池范畴最优之选。

针对三元电池的改性研究是目前市场的主流，以高镍型三元电池为核心方向。高镍型三元电池由于镍含量较高，其电池容量进一步提高，但随之带来的镍锂混排现象和不稳定性更加明显。

申请号为201710587901.9的中国专利公开了一种改善三元正极材料性能的方法。本发明公开了一种改善三元正极材料性能的方法，包括制取炭黑改性的钼硫改性物和采用钼硫改性物对三元正极材料进行包覆改性。采用钼硫改性物对三元正极材料表面进行包覆，钼硫改性物具有较好的循环稳定性，钼硫改性物在电解液中结构稳定，可以阻止电解液对电极的腐蚀，阻止电极中副反应的发生，抑制电极中镍锂混排的现象，降低电极表面残余的锂含量，稳定三元正极材料的层状结构，锂离子可以稳定地嵌入、脱出，提高了三元正极材料的循环稳定性，并确保其电化学性能的充分发挥。

申请号为201710422028.8的中国专利公开了一种采用磷酸铁锂微量混掺三元正极材料正极片及其制备方法、动力锂离子电池。本发明提供一种采用磷酸铁锂微量混掺三元正极材料正极片及其制备方法、动力锂离子电池，采用磷酸铁锂微量混掺三元正极材料正极片包括正极材料及集流体，所述正极材料包括正极活性材料、正极导电剂、正极粘结剂，所述三元正极材料和磷酸铁锂与正极导电剂、正极粘结剂和正极溶剂均匀分散搅拌混合形成正极浆料，其中磷酸铁锂占整个正极活性材料的质量比为0.1％-15％。还提供了一种上述正极片的制备方法和采用所述正极片的动力锂离子电池。本发明中在电池进行滥用测试而局部短路时，热稳定性提高，正极片中微量混掺磷酸铁锂后，极片的电导率显著提升，正极极片电阻迅速减小，短路过程中极片产热急剧减少，因而显著提升了电池的安全性能。

申请号为201710821234.6的中国专利公开了一种三元正极材料制备方法及三元正极材料。本发明公开了一种三元正极材料制备方法及三元正极材料，以含氮有机物合成网状碳、氮、氢化合物，然后经过高温处理合成氮掺杂碳化合物，将此化合物均匀的包覆在三元正极材料表面，利用氮掺杂碳材料优异的导电性能，大大的提高了三元正极材料的倍率性能。