[发明专利]一种氟化碳直接包覆镍钴锰三元正极材料的制备方法

摘要

本发明属于锂离子电池正极材料的技术领域，特别涉及氟化碳直接包覆镍钴锰三元正极材料的制备方法。本发明采用高能球磨、超声分散和中温烧结的方法将氟化碳直接包覆在镍钴锰三元正极材料的表面，制备出微米级复合颗粒，并将其作为锂离子电池的正极材料。本发明在保持镍钴锰三元正极材料二次颗粒形貌的基础上，通过高能球磨工艺细化了氟化碳材料，并将超声工艺和中温烧结相结合，将氟化碳较好的包覆在三元材料的表面，为三元正极材料的包覆改性提供了新方法。氟化碳包覆后的复合颗粒可直接应用于锂离子电池的正极材料，在电池充放电过程中氟化碳反应生成的氟化锂能较大的提高电池的首圈库伦效率，而氟化碳反应生成的碳增加了正极颗粒的导电性，同时包覆层能较好的保护正极和电解液的界面，从而提高了电池的容量和倍率性能。

主权项

1.一种氟化碳包覆镍钴锰三元正极材料的制备方法，该方法包括如下步骤：a.高能球磨氟化碳：将氟化碳(CFx)n置于玛瑙罐中，在玛瑙罐中加入直径0.6cm的玛瑙球4颗，然后在1500r/min下高能球磨，每磨2小时暂停20分钟再继续球磨，球磨时间共8小时；b.配置氟化碳分散液：取出一定量的球磨样品，加入无水乙醇并搅拌，然后置于超声清洗机中进行超声分散4小时，超声频率为40KHz，超声水槽温度在25℃‑35℃之间；c.配置镍钴锰三元正极材料与氟化碳混合液：在超声后的氟化碳分散液中，加入不同成分的镍钴锰三元正极材料(Li1.14Ni0.133Co0.133Mn0.544O2，LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2)，之后加入磁子，在60℃下磁力搅拌至乙醇挥发，搅拌速度为250r/min。d.混合液的真空干燥：将混合液置于真空干燥箱，在120℃下干燥12小时；e.包覆材料的烧结：将干燥后得到的镍钴锰三元正极材料与氟化碳的混合物在300‑400℃之间烧结6‑10小时，烧结气氛为氮气。