[发明专利]一种改性锂电池正极材料、制备方法及包含其的锂电池

摘要

本发明公开了一种改性锂电池正极材料、制备方法及包含其的锂电池，所述正极材料为使用含氟的无机材料进行层状复合的硅酸锰锂，所述含氟的无机材料为氟化锂，本发明使用氟化锂与硅酸锰锂进行层状复合，提高硅酸锰锂正极的电导率，降低电极/电解质界面阻抗，提高电子迁移率，并且氟化锂层结构稳定，可以抑制硅酸锰锂材料在锂离子脱嵌中的形变和结构坍塌，提高循环性能。

主权项

1.一种改性锂电池正极材料，其特征在于，所述正极材料为使用含氟的无机材料进行层状复合的硅酸锰锂，所述含氟的无机材料为氟化锂；所述正极材料，是由以下制备方法制备得到的：步骤A、在含锂盐的水溶液中，加入可溶性锰盐，搅拌、过滤、干燥后得到锂盐‑锰盐固体颗粒，所述锂盐、锰盐的摩尔比为1∶2～2∶1；步骤B、将步骤A所得的锂盐‑锰盐固体颗粒与硅源按摩尔比为3∶1混合后，加入碳源，在惰性气氛下，850～900℃煅烧5～8小时制得固体颗粒；酸洗，去除未反应的锂盐和锰盐，过滤、干燥后即得所述硅酸锰锂；步骤C、按照摩尔比比1∶1.2～1∶1.5称取氢氧化锂和氟化铵，加入有机溶剂配制成体积比为1∶25～1∶50的混合溶液，置于磁力搅拌器上搅拌2～4小时；步骤D、将步骤C反应后的溶液进行离心处理，得到白色沉淀物，将所得沉淀物在80～100℃下烘至含水小于5%，得到白色粉体；步骤E、将步骤D所得白色粉体在惰性气体保护下于200℃下反应3～4小时，反应结束后，将炉温升至400℃，以高纯惰性气体作载气，驱除反应后过量的氟化铵，保温时间3～4小时，即得所述氟化锂；步骤F、将步骤B所得的硅酸锰锂和步骤E所得氟化锂采用热压片在0.5MP、60～70℃条件下压片成型，其中硅酸锰锂的压片厚度为1.5‑2.0mm，氟化锂的压片厚度为0.5‑0.8mm，将两种压片的薄片状坯体上下层叠形成多层叠片的坯体，然后移置等静压机中压制成一个整体；最后经过烧结成为具有层状复合结构的氟化锂改性硅酸锰锂。