微波碳熱還原法合成鋰離子電池正極材料的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種微波碳熱還原法合成鋰離子電池正極材料，稱取Li2CO3、Fe(OH)3、SiO2和15～20％質(zhì)量的聚乙烯醇，以無水乙醇為介質(zhì)球磨5～7小時(shí)，球磨干燥后的混合物料在氮?dú)鈿夥罩?80℃下預(yù)燒5小時(shí)，然后再與碳黑混合均勻后壓制成圓片，轉(zhuǎn)移至剛玉坩堝中，置于微波爐中進(jìn)行反應(yīng)，采用氮?dú)獗Ｗo(hù)進(jìn)行微波合成，加熱結(jié)束后自然冷卻至常溫。本發(fā)明的有益效果為：采用微波碳熱還原法制備的鋰離子正極材料，該工藝快速、簡便、高效，獲得的產(chǎn)物純度高、結(jié)晶良好，具有較小的顆粒尺寸，顯示出了良好的電化學(xué)性能。
【專利說明】微波碳熱還原法合成鋰離子電池正極材料
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及材料領(lǐng)域，具體是一種微波碳熱還原法合成鋰離子電池正極材料。
【背景技術(shù)】 [0002]鋰離子電池最初主要以小型高能量密度二次電池問世，經(jīng)過近年來研究技術(shù)以及應(yīng)用領(lǐng)域的拓展(如電動(dòng)汽車等)，鋰離子電池開始朝著多元化方向推進(jìn)，其應(yīng)用主要有:高能量密度電池、高功率動(dòng)力電池、長壽命儲(chǔ)能電池、雙高(高能量密度和高功率密度)電池和微型鋰離子電池。然而，鋰離子電池技術(shù)的核心是電極材料。要提高鋰離子電池的電化學(xué)性能，關(guān)鍵要尋找一種合適的電極材料，使電池具有足夠高的嵌鋰容量和很好的鋰脫嵌可逆性，以保證電池的高電壓、大容量和長循環(huán)壽命的要求。其中，正極材料是阻礙高容量鋰離子電池發(fā)展的瓶頸，也是決定電池安全性能的重要因素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種微波碳熱還原法合成鋰離子電池正極材料。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:微波碳熱還原法合成鋰離子電池正極材料，其特征在于，稱取Li2C03、Fe (OH)3^SiO2和15~20%質(zhì)量的聚乙烯醇，以無水乙醇為介質(zhì)球磨5~7小時(shí)，球磨干燥后的混合物料在氮?dú)鈿夥罩?80°C下預(yù)燒5小時(shí)，然后再與碳黑混合均勻后壓制成圓片，轉(zhuǎn)移至剛玉坩堝中，置于微波爐中進(jìn)行反應(yīng)，采用氮?dú)獗Ｗo(hù)進(jìn)行微波合成，加熱結(jié)束后自然冷卻至常溫。
[0005]所述炭黑為超導(dǎo)電炭黑，其用量為5~8。
[0006]所述球磨罐的轉(zhuǎn)速為400~600r / min。
[0007]所述氮?dú)庥蓺鍤獯妗?br> [0008]本發(fā)明的有益效果為:采用微波碳熱還原法制備的鋰離子正極材料，該工藝快速、簡便、高效，獲得的產(chǎn)物純度高、結(jié)晶良好，具有較小的顆粒尺寸，顯示出了良好的電化學(xué)性倉泛。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步解釋說明。
[0010]微波碳熱還原法合成鋰離子電池正極材料，其特征在于，稱取Li2C03、Fe (OH) 3>SiO2和15~20%質(zhì)量的聚乙烯醇，以無水乙醇為介質(zhì)球磨5~7小時(shí)，球磨干燥后的混合物料在氮?dú)鈿夥罩?80°C下預(yù)燒5小時(shí)，然后再與碳黑混合均勻后壓制成圓片，轉(zhuǎn)移至剛玉坩堝中，置于微波爐中進(jìn)行反應(yīng)，采用氮?dú)獗Ｗo(hù)進(jìn)行微波合成，加熱結(jié)束后自然冷卻至常溫。所述炭黑為超導(dǎo)電炭黑，其用量為5~8%。
[0011]所述球磨罐的轉(zhuǎn)速為400~600r / min。
[0012]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改·變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.微波碳熱還原法合成鋰離子電池正極材料，其特征在于，稱取Li2C03、Fe(OH) 3、SiO2和15~20%質(zhì)量的聚乙烯醇，以無水乙醇為介質(zhì)球磨5~7小時(shí)，球磨干燥后的混合物料在氮?dú)鈿夥罩?80°C下預(yù)燒5小時(shí)，然后再與碳黑混合均勻后壓制成圓片，轉(zhuǎn)移至剛玉坩堝中，置于微波爐中進(jìn)行反應(yīng)，采用氮?dú)獗Ｗo(hù)進(jìn)行微波合成，加熱結(jié)束后自然冷卻至常溫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波碳熱還原法合成鋰離子電池正極材料，其特征在于，所述炭黑為超導(dǎo)電炭黑，其用量為5~8%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波碳熱還原法合成鋰離子電池正極材料，其特征在于，所述球磨罐的轉(zhuǎn)速為400~600r / min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波碳熱還原法合成鋰離子電池正極材料，其特征在于，所述氮?dú)庥蓺鍤獯?。`
【文檔編號】C01B33/00GK103663454SQ201310655464
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月30日
【發(fā)明者】孫永平 申請人:孫永平