[发明专利]基于数据分析的锂离子电池正极材料的制备方法

说明书

本申请涉及锂离子电池材料技术领域，针对现有方法不能兼顾导电性与振实密度的问题，提供了一种基于数据分析的锂离子电池正极材料的制备方法，包括：S1、将磷酸铁锂与石墨烯放入不锈钢磨罐中进行混合；S2、将混合物加入到20ml无水乙醇溶液中超声振荡后，在80℃下搅拌至糊状；S3、将糊状混合物在100℃烘箱中烘干、研磨，再筛分，得到复合材料；S4、在复合材料中加入粘结剂，造粒得1—10μm的复合材料微粒；S5、将复合材料微粒与石墨烯纳米片在混粉机中混合；S6、将包覆有石墨烯纳米片的复合材料与粘结剂混合、匀浆及干燥，再于180—220℃下真空处理，得到锂离子电池正极材料。本申请能兼顾离子电池正极材料的导电性与振实密度。

技术领域

本发明涉及锂离子电池材料技术领域，尤其涉及一种基于数据分析的锂离子电池正极材料的制备方法。

背景技术

锂离子电池的主要构成材料包括电解液、隔离材料、正负极材料等。正极材料占有较大比例(正负极材料的质量比为3:1—4：1),因为正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能，其成本也直接决定电池成本高低。

锂离子电池正极的每一点进步都会给锂离子电池的性能带来很大的改善，当然也会给材料加工带来一些困难。正极材料可从锂铁磷酸盐、锰酸锂、锂钴或镍钴锰三元材料中选择。

其中磷酸铁锂这种材料，拥有出色的安全性能和循环寿命，并且拥有无毒、无污染、安全性能好、原材料来源广泛等优点，是非常理想的锂离电池正极材料。但磷酸铁锂堆积密度低和导电性差的缺点阻碍了其实际应用。

为了提高导电性，业内人士在材料中参入了导电石墨等碳材料，但这样有会降低材料的堆积密度。

通过数据分析发现，掺碳磷酸铁锂的振实密度一般只有1.0—1.2g/cm³，而商品钴酸锂的振实密度一般为2.0—2.4g/cm³，过低的堆积密度使得磷酸铁锂的体积比容量与钴酸锂相差很多，制成的电池体积较大；另外，掺杂的导电石墨通常为球形，与磷酸铁锂形成点接触，为了形成良好的通路，掺杂量较大，从而导致磷酸铁锂正极材料的体积较大，难以安装。

数据分析发现，现有的磷酸铁锂正极材料制作方法，不能兼顾磷酸铁锂正极材料的导电性与振实密度。

发明内容

本发明针对数据分析发现，现有的磷酸铁锂正极材料制作方法，不能兼顾磷酸铁锂正极材料的导电性与振实密度的问题，提供了一种基于数据分析的锂离子电池正极材料的制备方法。

本发明提供的基础方案为：

基于数据分析的锂离子电池正极材料的制备方法，包括：

S1、将磷酸铁锂与石墨烯放入不锈钢磨罐中进行混合，用高能球磨3—20h，得到均匀的混合物；

S2、将得到的均匀混合物加入到20ml无水乙醇溶液中超声振荡20—40min后，在80℃下搅拌直至混合物呈糊状；

S3、将糊状混合物在100℃烘箱中烘干、研磨，再通过目筛筛分，得到磷酸铁锂/石墨烯复合材料；

S4、在磷酸铁锂/石墨烯复合材料中加入粘结剂，造粒得1—10μm的磷酸铁锂/石墨烯复合材料微粒；

S5、将磷酸铁锂/石墨烯复合材料微粒与石墨烯纳米片在混粉机中混合；

S6、将S5得到的包覆有石墨烯纳米片的磷酸铁锂/石墨烯复合材料与粘结剂混合、匀浆及干燥，再于180—220℃下真空处理，得到锂离子电池正极材料。

基础方案工作原理及有益效果：