[发明专利]一种正极材料及其制备方法和电池在审
申请号: | 202211453335.X | 申请日: | 2022-11-21 |
公开(公告)号: | CN115763738A | 公开(公告)日: | 2023-03-07 |
发明(设计)人: | 许开华;桑雨辰;施杨;汪浩波;陈玉君;王俊波;欧阳赛;周凌霄 | 申请(专利权)人: | 格林美(无锡)能源材料有限公司 |
主分类号: | H01M4/36 | 分类号: | H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525 |
代理公司: | 北京品源专利代理有限公司 11332 | 代理人: | 潘登 |
地址: | 214111 江苏*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 正极 材料 及其 制备 方法 电池 | ||
1.一种正极材料,其特征在于,所述正极材料包括正极活性物质和位于所述正极活性物质表面的聚苯胺包覆层,所述聚苯胺包覆层包括聚苯胺基质和分散在所述聚苯胺基质中的CeO2。
2.根据权利要求1所述的正极材料,其特征在于,以所述正极材料的质量为100wt%计,所述聚苯胺包覆层的含量为0.1~10wt%;
优选地,所述聚苯胺包覆层中聚苯胺的分子量为1000~10000;
优选地,所述聚苯胺包覆层中的聚苯胺为有机质子酸掺杂聚苯胺;
优选地,所述有机质子酸包括甲基磺酸、十二烷基磺酸、甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸、樟脑磺酸、萘磺酸、2,4-二硝基萘酚-7-磺酸、磷酸基有机物或苯甲酸及其衍生物中的至少一种;
优选地,所述CeO2的比表面积为195~215m2/g;
优选地,所述CeO2的平均孔径为30~50nm。
3.根据权利要求1或2所述的正极材料,其特征在于,以所述正极材料的质量为100wt%计,所述正极材料中正极活性物质的含量为90.0~99.9wt%;
优选地,所述正极活性物质的化学式包括NaxNiyFezMnbO2,其中,1.3>x>0,1>y>0,1>z>0,1>b>0,y+z+b=1;
优选地,1.2≥x≥0.8,0.5>y>0,0.5>z>0,0.8>b>0,y+z+b=1。
4.一种权利要求1~3任一项所述正极材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)将苯胺、氧化剂和CeO2加入酸中,得到分散液,进行聚合反应,得到聚苯胺/CeO2复合材料;
(2)将步骤(1)所述聚苯胺/CeO2复合材料和正极活性物质分散于溶剂中,干燥后制备得到所述正极材料。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述氧化剂包括(NH4)2S2O8、K2Cr2O7、KIO3、FeCl3、H2O2、Ce(SO4)2、MnO2或过氧化苯甲酰中的至少一种;
优选地,步骤(1)所述酸为有机质子酸;
优选地,所述有机质子酸包括甲基磺酸、十二烷基磺酸、甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸、樟脑磺酸、萘磺酸、2,4-二硝基萘酚-7-磺酸、磷酸基有机物或苯甲酸及其衍生物中的至少一种;
优选地,步骤(1)所述苯胺和氧化剂的摩尔比为(0.6~1):1;
优选地,步骤(1)所述苯胺和CeO2的质量比为1:(0.1~1.0)。
6.根据权利要求4或5所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述分散液按照以下步骤获得:
a、将苯胺和氧化剂分别溶解于酸中;
b、将溶解有氧化剂的酸和CeO2加入溶解有苯胺的酸中,得到混合分散液。
7.根据权利要求4~6任一项所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述反应的温度为-10~10℃;
优选地,步骤(1)所述反应的时间为20~30min;
优选地,对步骤(1)所述聚苯胺/CeO2复合材料进行洗涤和干燥。
8.根据权利要求4~7任一项所述的方法,其特征在于,步骤(2)所述聚苯胺/CeO2复合材料和正极活性物质的质量比为(0~0.1):1且不含0:1。
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