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鋰電池正極材料的制備方法與流程

文檔序號:11459719閱讀:4027來源:國知局

本發(fā)明涉及鋰電池正極材料技術(shù)領(lǐng)域。更具體地說,本發(fā)明涉及一種磷酸鐵鋰鋰電池正極材料的制備方法。



背景技術(shù):

清潔能源的開發(fā)和建設(shè)是全世界首要發(fā)展的重要領(lǐng)域之一,電池是合理有效利用這些新能源的重要媒介。鋰離子電池在弱電行業(yè)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用和發(fā)展,而制備鋰電池的關(guān)鍵技術(shù)則是電池材料,尤其是鋰電池的正極材料。目前常用的正極材料有鈷酸鋰正極材料、鎳鈷酸鋰正極材料、磷酸鐵鋰正極材料和錳酸鋰正極材料等,其中,磷酸鐵鋰作為一種自發(fā)明起就受到廣泛關(guān)注的鋰離子電池正極材料,與其他幾種鋰離子電池正極材料相比,有更高的能量密度、更優(yōu)秀的高溫性能和更好的安全性能。

然而,現(xiàn)有技術(shù)中磷酸鐵鋰的正極材料的制備方法存在不可忽視的缺陷:1)制備磷酸鐵鋰正極材料的活性物質(zhì)電化學(xué)性能差,導(dǎo)致制得的鋰電池正極材料低溫性能較差,限制了磷酸鐵鋰鋰電池的生產(chǎn)與使用;2)磷酸鐵鋰的離子導(dǎo)電能力較差,加入的導(dǎo)電劑與活性物質(zhì)混合不充分,導(dǎo)電劑在活性物質(zhì)中分散不均,使得電池的充放電性能下降,電池放電容量縮?。?)制備方法繁瑣,制作效率低,操作不易,原料和生產(chǎn)成本較高。

因此,亟需設(shè)計(jì)一種制備方法簡單,能夠明顯提升鋰電池導(dǎo)電性能、熱穩(wěn)定性、低溫放電性能好、安全性能好、原材料來源廣泛、價(jià)格便宜、壽命長的鋰電池正極材料的制備方法。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

本發(fā)明的一個(gè)目的是解決至少上述問題,并提供至少后面將說明的優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明還有一個(gè)目的是提供一種鋰電池正極材料的制備方法,其通過將正極材料的活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑分別均分成幾等份,并將各等份的三種物質(zhì)分別混合,最后將三種混合物料均勻混合,避免了正極材料中各種物料直接混合帶來的混合不均勻、同種物質(zhì)易發(fā)生團(tuán)聚的現(xiàn)象,提高正極材料的充放電性能,增大充放電容量;同時(shí)在內(nèi)核活性物料的外表面包覆一層無機(jī)納米薄膜,減少充放電時(shí),電解液對正極材料中物質(zhì)的溶解,延長電池的使用壽命。

為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn),提供了一種鋰電池正極材料的制備方法,其包括以下步驟:

步驟a、將正極活性物質(zhì)均分為三等份,將導(dǎo)電劑均分為三等份,將粘結(jié)劑按重量比1:1:1:1.2分為四份,將分散劑按重量比為1:1:1:2分為四份,將第一份的粘結(jié)劑倒入裝有溶劑的攪拌機(jī)中,邊攪拌邊向攪拌機(jī)中同時(shí)加入第一等份的導(dǎo)電劑和第一等份的正極活性物質(zhì),待第一等份的導(dǎo)電劑和第一等份的正極活性物質(zhì)加入完畢后,向攪拌機(jī)中加入第一份分散劑,高速攪拌1~2h后抽真空,當(dāng)攪拌機(jī)內(nèi)的真空度達(dá)0.01mpa時(shí),再繼續(xù)抽3min,在真空狀態(tài)下中速攪拌1.5~2.5h,攪拌結(jié)束后,關(guān)閉真空,向攪拌機(jī)中加入溶劑重量的0.2%的無水乙醇,再次抽真空低速攪拌0.3~1.3h;攪拌完畢后,關(guān)閉真空,將攪拌機(jī)中的物料過100目篩,得第一混合料;其中,所述溶劑的重量為第一等份的正極活性物質(zhì)重量的4倍;

步驟b、將第二等份的正極活性物質(zhì)、第二等份的導(dǎo)電劑、第二份的粘結(jié)劑和第二份的分散劑,以及第三等份的正極活性物質(zhì)、第三等份的導(dǎo)電劑、第三份粘結(jié)劑和第三份的分散劑,分別按照步驟a的操作處理,得第二混合料和第三混合料;

步驟c、將所述第一混合料、所述第二混合料、所述第三混合料和第四份分散劑混合,充分?jǐn)嚢?~7h,在160~200℃的真空干燥箱中保存2~4h,然后將烘干后的混合物在惰性氣體中高溫處理1~3h,處理溫度為450~600℃,得內(nèi)核活性物料;

步驟d、將聚丙烯和納米無機(jī)顆粒置于無水乙醇溶液中并制成懸浮液,將所述懸浮液和第四份粘結(jié)劑加入裝有所述內(nèi)核活性物料的攪拌機(jī)中,高速攪拌40~50min,使得所述懸浮液充分浸潤所述內(nèi)核活性物料,啟動(dòng)攪拌機(jī)加熱裝置使得攪拌機(jī)內(nèi)溫度升至60~70℃,并恒溫50~60min,得包覆物,將所述包覆物置于有氧的,溫度為750~1000℃的環(huán)境下煅燒5~8h,升溫速度為5~10℃/min,得所述磷酸鐵鋰鋰電池正極材料;

其中,所述正極活性物質(zhì),其為摻雜有質(zhì)量百分比為0.1%的鈦、質(zhì)量百分比為0.2%的鎂和質(zhì)量百分比為0.1%的鋁的改性磷酸鐵鋰。

優(yōu)選的是,所述的鋰電池正極材料的制備方法,所述導(dǎo)電劑,其為重量比為1:2的碳纖維和石墨烯混合形成的復(fù)合物。

優(yōu)選的是,所述的鋰電池正極材料的制備方法,所述碳纖維的制備方法為:按重量份數(shù)計(jì),取30~40份乙酸木質(zhì)素,20~28份的堿性木質(zhì)素分別溶于100份的乙酸溶液中,配置第一溶液和第二溶液,向所述第一溶液中加入0.01~0.03份的金屬鎳,得第一紡絲液;所述第二溶液中加入0.01~0.03份的金屬銅,得第二紡絲液;將所述第一紡絲液和所述第二紡絲液置于高壓靜電紡絲裝置中,進(jìn)行靜電紡絲,得到第一納米纖維和第二納米纖維,將第一納米纖維和第二納米纖維混合放入馬弗爐中進(jìn)行預(yù)氧化,然后將預(yù)氧化后的納米纖維混合物置氮?dú)獗Wo(hù)下升溫至700℃,升溫速率為100℃/h,碳化處理1h后冷卻至室溫,粉碎即得所述碳纖維。

優(yōu)選的是,所述的鋰電池正極材料的制備方法,所述粘結(jié)劑,其包括重量比為3:1:1的丁苯橡膠、羧甲基纖維素鈉和聚甲基丙烯酸。

優(yōu)選的是,所述的鋰電池正極材料的制備方法,所述分散劑包括重量比為2:1的聚乙二醇和聚乙烯醇;所述溶劑為n-甲基吡咯烷酮。

優(yōu)選的是,所述的鋰電池正極材料的制備方法,所述正極活性物質(zhì)、所述導(dǎo)電劑、所述粘結(jié)劑和所述分散劑的質(zhì)量比90.8:3.1~4.5:3.1~4.5:0.9~1.5,所述溶劑與所述正極活性物質(zhì)的質(zhì)量比為2.5:1。

優(yōu)選的是,所述的鋰電池正極材料的制備方法,所述高速攪拌的速度為公轉(zhuǎn)40~50hz,自轉(zhuǎn)30~40hz,中速攪拌的速度為公轉(zhuǎn)20~30hz,自轉(zhuǎn)20~30hz;低速攪拌的速度為公轉(zhuǎn)10hz,自轉(zhuǎn)0hz。

本發(fā)明至少包括以下有益效果:

1、本發(fā)明通過將正極材料的活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑和粘結(jié)劑分別均分成幾等份,并將各等份的三種物質(zhì)分別混合,最后將三種混合物料均勻混合,避免了正極材料中各種物料直接混合帶來的混合不均勻、同種物質(zhì)易發(fā)生團(tuán)聚的現(xiàn)象,提高正極材料的充放電性能,增大充放電容量;同時(shí)在內(nèi)核活性物料的外表面包覆一層無機(jī)納米薄膜,減少充放電時(shí),電解液對正極材料中物質(zhì)的溶解,延長電池的使用壽命;

2、利用乙酸木質(zhì)素和堿性木質(zhì)素通過電紡絲和炭化制得納米碳纖維,具有較好的導(dǎo)電性和柔韌性,并在電紡絲過程中引入金屬單質(zhì)的添加劑,增加碳纖維的導(dǎo)電性能,進(jìn)一步增加導(dǎo)電劑的導(dǎo)電性能。

本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn),部分還將通過對本發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明,以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。

應(yīng)當(dāng)理解,本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術(shù)語并不配出一個(gè)或多個(gè)其它元件或其組合的存在或添加。

需要說明的是,下述實(shí)施方案中所述實(shí)驗(yàn)方法,如無特殊說明,均為常規(guī)方法,所述試劑和材料,如無特殊說明,均可從商業(yè)途徑獲得。

<實(shí)施例1>

一種鋰電池正極材料的制備方法,其包括以下步驟:

步驟a、將正極活性物質(zhì)均分為三等份,將導(dǎo)電劑均分為三等份,將粘結(jié)劑按重量比1:1:1:1.2分為四份,將分散劑按重量比為1:1:1:2分為四份,將第一份的粘結(jié)劑倒入裝有溶劑的攪拌機(jī)中,邊攪拌邊向攪拌機(jī)中同時(shí)加入第一等份的導(dǎo)電劑和第一等份的正極活性物質(zhì),待第一等份的導(dǎo)電劑和第一等份的正極活性物質(zhì)加入完畢后,向攪拌機(jī)中加入第一份分散劑,高速攪拌1h后抽真空,當(dāng)攪拌機(jī)內(nèi)的真空度達(dá)0.01mpa時(shí),再繼續(xù)抽3min,在真空狀態(tài)下中速攪拌1.5h,攪拌結(jié)束后,關(guān)閉真空,向攪拌機(jī)中加入溶劑重量的0.2%的無水乙醇,再次抽真空低速攪拌0.3h;攪拌完畢后,關(guān)閉真空,將攪拌機(jī)中的物料過100目篩,得第一混合料;其中,所述溶劑的重量為第一等份的正極活性物質(zhì)重量的4倍;

步驟b、將第二等份的正極活性物質(zhì)、第二等份的導(dǎo)電劑、第二份的粘結(jié)劑和第二份的分散劑,以及第三等份的正極活性物質(zhì)、第三等份的導(dǎo)電劑、第三份粘結(jié)劑和第三份的分散劑,分別按照步驟a的操作處理,得第二混合料和第三混合料;

步驟c、將所述第一混合料、所述第二混合料、所述第三混合料和第四份分散劑混合,充分?jǐn)嚢?h,在160℃的真空干燥箱中保存2h,然后將烘干后的混合物在惰性氣體中高溫處理1h,處理溫度為450℃,得內(nèi)核活性物料;

步驟d、將聚丙烯和納米無機(jī)顆粒置于無水乙醇溶液中并制成懸浮液,將所述懸浮液和第四份粘結(jié)劑加入裝有所述內(nèi)核活性物料的攪拌機(jī)中,高速攪拌40min,使得所述懸浮液充分浸潤所述內(nèi)核活性物料,啟動(dòng)攪拌機(jī)加熱裝置使得攪拌機(jī)內(nèi)溫度升至60℃,并恒溫50min,得包覆物,將所述包覆物置于有氧的,溫度為750℃的環(huán)境下煅燒5hh,升溫速度為5℃/min,得所述磷酸鐵鋰鋰電池正極材料;

其中,所述正極活性物質(zhì),其為摻雜有質(zhì)量百分比為0.1%的鈦、質(zhì)量百分比為0.2%的鎂和質(zhì)量百分比為0.1%的鋁的改性磷酸鐵鋰;

所述導(dǎo)電劑,其為重量比為1:2的碳纖維和石墨烯混合形成的復(fù)合物;所述碳纖維的制備方法為:按重量份數(shù)計(jì),取30份乙酸木質(zhì)素,20份的堿性木質(zhì)素分別溶于100份的乙酸溶液中,配置第一溶液和第二溶液,向所述第一溶液中加入0.01份的金屬鎳,得第一紡絲液;所述第二溶液中加入0.01份的金屬銅,得第二紡絲液;將所述第一紡絲液和所述第二紡絲液置于高壓靜電紡絲裝置中,進(jìn)行靜電紡絲,得到第一納米纖維和第二納米纖維,將第一納米纖維和第二納米纖維混合放入馬弗爐中進(jìn)行預(yù)氧化,然后將預(yù)氧化后的納米纖維混合物置氮?dú)獗Wo(hù)下升溫至700℃,升溫速率為100℃/h,碳化處理1h后冷卻至室溫,粉碎即得所述碳纖維;

所述粘結(jié)劑,其包括重量比為3:1:1的丁苯橡膠、羧甲基纖維素鈉和聚甲基丙烯酸;所述分散劑包括重量比為2:1的聚乙二醇和聚乙烯醇;所述溶劑為n-甲基吡咯烷酮;

所述正極活性物質(zhì)、所述導(dǎo)電劑、所述粘結(jié)劑和所述分散劑的質(zhì)量比90.8:3.1:3.1:0.9,所述溶劑與所述正極活性物質(zhì)的質(zhì)量比為2.5:1;

所述高速攪拌的速度為公轉(zhuǎn)40hz,自轉(zhuǎn)30hz,中速攪拌的速度為公轉(zhuǎn)20hz,自轉(zhuǎn)20hz;低速攪拌的速度為公轉(zhuǎn)10hz,自轉(zhuǎn)0hz。

<實(shí)施例2>

一種鋰電池正極材料的制備方法,其包括以下步驟:

步驟a、將正極活性物質(zhì)均分為三等份,將導(dǎo)電劑均分為三等份,將粘結(jié)劑按重量比1:1:1:1.2分為四份,將分散劑按重量比為1:1:1:2分為四份,將第一份的粘結(jié)劑倒入裝有溶劑的攪拌機(jī)中,邊攪拌邊向攪拌機(jī)中同時(shí)加入第一等份的導(dǎo)電劑和第一等份的正極活性物質(zhì),待第一等份的導(dǎo)電劑和第一等份的正極活性物質(zhì)加入完畢后,向攪拌機(jī)中加入第一份分散劑,高速攪拌2h后抽真空,當(dāng)攪拌機(jī)內(nèi)的真空度達(dá)0.01mpa時(shí),再繼續(xù)抽3min,在真空狀態(tài)下中速攪拌2.5h,攪拌結(jié)束后,關(guān)閉真空,向攪拌機(jī)中加入溶劑重量的0.2%的無水乙醇,再次抽真空低速攪拌1.3h;攪拌完畢后,關(guān)閉真空,將攪拌機(jī)中的物料過100目篩,得第一混合料;其中,所述溶劑的重量為第一等份的正極活性物質(zhì)重量的4倍;

步驟b、將第二等份的正極活性物質(zhì)、第二等份的導(dǎo)電劑、第二份的粘結(jié)劑和第二份的分散劑,以及第三等份的正極活性物質(zhì)、第三等份的導(dǎo)電劑、第三份粘結(jié)劑和第三份的分散劑,分別按照步驟a的操作處理,得第二混合料和第三混合料;

步驟c、將所述第一混合料、所述第二混合料、所述第三混合料和第四份分散劑混合,充分?jǐn)嚢?h,在200℃的真空干燥箱中保存4h,然后將烘干后的混合物在惰性氣體中高溫處理3h,處理溫度為600℃,得內(nèi)核活性物料;

步驟d、將聚丙烯和納米無機(jī)顆粒置于無水乙醇溶液中并制成懸浮液,將所述懸浮液和第四份粘結(jié)劑加入裝有所述內(nèi)核活性物料的攪拌機(jī)中,高速攪拌50min,使得所述懸浮液充分浸潤所述內(nèi)核活性物料,啟動(dòng)攪拌機(jī)加熱裝置使得攪拌機(jī)內(nèi)溫度升至70℃,并恒溫60min,得包覆物,將所述包覆物置于有氧的,溫度為1000℃的環(huán)境下煅燒8h,升溫速度為10℃/min,得所述磷酸鐵鋰鋰電池正極材料;

其中,所述正極活性物質(zhì),其為摻雜有質(zhì)量百分比為0.1%的鈦、質(zhì)量百分比為0.2%的鎂和質(zhì)量百分比為0.1%的鋁的改性磷酸鐵鋰;

所述導(dǎo)電劑,其為重量比為1:2的碳纖維和石墨烯混合形成的復(fù)合物;所述碳纖維的制備方法為:按重量份數(shù)計(jì),取40份乙酸木質(zhì)素,28份的堿性木質(zhì)素分別溶于100份的乙酸溶液中,配置第一溶液和第二溶液,向所述第一溶液中加入0.03份的金屬鎳,得第一紡絲液;所述第二溶液中加入0.03份的金屬銅,得第二紡絲液;將所述第一紡絲液和所述第二紡絲液置于高壓靜電紡絲裝置中,進(jìn)行靜電紡絲,得到第一納米纖維和第二納米纖維,將第一納米纖維和第二納米纖維混合放入馬弗爐中進(jìn)行預(yù)氧化,然后將預(yù)氧化后的納米纖維混合物置氮?dú)獗Wo(hù)下升溫至700℃,升溫速率為100℃/h,碳化處理1h后冷卻至室溫,粉碎即得所述碳纖維;

所述粘結(jié)劑,其包括重量比為3:1:1的丁苯橡膠、羧甲基纖維素鈉和聚甲基丙烯酸;所述分散劑包括重量比為2:1的聚乙二醇和聚乙烯醇;所述溶劑為n-甲基吡咯烷酮;

所述正極活性物質(zhì)、所述導(dǎo)電劑、所述粘結(jié)劑和所述分散劑的質(zhì)量比90.8:4.5:4.5:1.5,所述溶劑與所述正極活性物質(zhì)的質(zhì)量比為2.5:1;

所述高速攪拌的速度為公轉(zhuǎn)50hz,自轉(zhuǎn)40hz,中速攪拌的速度為公轉(zhuǎn)30hz,自轉(zhuǎn)30hz;低速攪拌的速度為公轉(zhuǎn)10hz,自轉(zhuǎn)0hz

<實(shí)施例3>

一種鋰電池正極材料的制備方法,其包括以下步驟:

步驟a、將正極活性物質(zhì)均分為三等份,將導(dǎo)電劑均分為三等份,將粘結(jié)劑按重量比1:1:1:1.2分為四份,將分散劑按重量比為1:1:1:2分為四份,將第一份的粘結(jié)劑倒入裝有溶劑的攪拌機(jī)中,邊攪拌邊向攪拌機(jī)中同時(shí)加入第一等份的導(dǎo)電劑和第一等份的正極活性物質(zhì),待第一等份的導(dǎo)電劑和第一等份的正極活性物質(zhì)加入完畢后,向攪拌機(jī)中加入第一份分散劑,高速攪拌1.5h后抽真空,當(dāng)攪拌機(jī)內(nèi)的真空度達(dá)0.01mpa時(shí),再繼續(xù)抽3min,在真空狀態(tài)下中速攪拌2h,攪拌結(jié)束后,關(guān)閉真空,向攪拌機(jī)中加入溶劑重量的0.2%的無水乙醇,再次抽真空低速攪拌0.8h;攪拌完畢后,關(guān)閉真空,將攪拌機(jī)中的物料過100目篩,得第一混合料;其中,所述溶劑的重量為第一等份的正極活性物質(zhì)重量的4倍;

步驟b、將第二等份的正極活性物質(zhì)、第二等份的導(dǎo)電劑、第二份的粘結(jié)劑和第二份的分散劑,以及第三等份的正極活性物質(zhì)、第三等份的導(dǎo)電劑、第三份粘結(jié)劑和第三份的分散劑,分別按照步驟a的操作處理,得第二混合料和第三混合料;

步驟c、將所述第一混合料、所述第二混合料、所述第三混合料和第四份分散劑混合,充分?jǐn)嚢?h,在180℃的真空干燥箱中保存3h,然后將烘干后的混合物在惰性氣體中高溫處理2h,處理溫度為500℃,得內(nèi)核活性物料;

步驟d、將聚丙烯和納米無機(jī)顆粒置于無水乙醇溶液中并制成懸浮液,將所述懸浮液和第四份粘結(jié)劑加入裝有所述內(nèi)核活性物料的攪拌機(jī)中,高速攪拌45min,使得所述懸浮液充分浸潤所述內(nèi)核活性物料,啟動(dòng)攪拌機(jī)加熱裝置使得攪拌機(jī)內(nèi)溫度升至65℃,并恒溫55min,得包覆物,將所述包覆物置于有氧的,溫度為900℃的環(huán)境下煅燒7h,升溫速度為8℃/min,得所述磷酸鐵鋰鋰電池正極材料;

其中,所述正極活性物質(zhì),其為摻雜有質(zhì)量百分比為0.1%的鈦、質(zhì)量百分比為0.2%的鎂和質(zhì)量百分比為0.1%的鋁的改性磷酸鐵鋰;

所述導(dǎo)電劑,其為重量比為1:2的碳纖維和石墨烯混合形成的復(fù)合物;所述碳纖維的制備方法為:按重量份數(shù)計(jì),取35份乙酸木質(zhì)素,24份的堿性木質(zhì)素分別溶于100份的乙酸溶液中,配置第一溶液和第二溶液,向所述第一溶液中加入0.02份的金屬鎳,得第一紡絲液;所述第二溶液中加入0.02份的金屬銅,得第二紡絲液;將所述第一紡絲液和所述第二紡絲液置于高壓靜電紡絲裝置中,進(jìn)行靜電紡絲,得到第一納米纖維和第二納米纖維,將第一納米纖維和第二納米纖維混合放入馬弗爐中進(jìn)行預(yù)氧化,然后將預(yù)氧化后的納米纖維混合物置氮?dú)獗Wo(hù)下升溫至700℃,升溫速率為100℃/h,碳化處理1h后冷卻至室溫,粉碎即得所述碳纖維;

所述粘結(jié)劑,其包括重量比為3:1:1的丁苯橡膠、羧甲基纖維素鈉和聚甲基丙烯酸;所述分散劑包括重量比為2:1的聚乙二醇和聚乙烯醇;所述溶劑為n-甲基吡咯烷酮;

所述正極活性物質(zhì)、所述導(dǎo)電劑、所述粘結(jié)劑和所述分散劑的質(zhì)量比90.8:3.8:3.8:1.2,所述溶劑與所述正極活性物質(zhì)的質(zhì)量比為2.5:1;

所述高速攪拌的速度為公轉(zhuǎn)45hz,自轉(zhuǎn)35hz,中速攪拌的速度為公轉(zhuǎn)25hz,自轉(zhuǎn)25hz;低速攪拌的速度為公轉(zhuǎn)10hz,自轉(zhuǎn)0hz。

<實(shí)施例4>

一種鋰電池正極材料的制備方法,與實(shí)施例3的不同在于,將正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和分散劑按照常規(guī)方法直接在溶劑中混合。其余條件和參數(shù)同實(shí)施例3。

<實(shí)施例5>

一種鋰電池正極材料的制備方法,與實(shí)施例3的不同在于,步驟c得到的內(nèi)核活性物料即為鋰電池正極材料,即無步驟d包覆操作。其余條件和參數(shù)同實(shí)施例3。

<實(shí)施例6>

一種鋰電池正極材料的制備方法,與實(shí)施例3的不同在于,所述導(dǎo)電劑為碳纖維。其余條件和參數(shù)同實(shí)施例3。

<實(shí)施例7>

一種鋰電池正極材料的制備方法,與實(shí)施例3的不同在于,所述導(dǎo)電劑為石墨烯。其余條件和參數(shù)同實(shí)施例3。

<實(shí)施例8>

一種鋰電池正極材料的制備方法,與實(shí)施例3的不同在于,所述碳纖維是市售產(chǎn)品。其余條件和參數(shù)同實(shí)施例3。

<對比例1>

對本發(fā)明實(shí)施例3~8的制得的鋰電池正極材料按照同樣的方法組裝成2025扣式電池,在2.5~4.2v電壓范圍內(nèi)測試其放電容量及循環(huán)性能,結(jié)果如表1所示。

由表1可知,采用本發(fā)明實(shí)施例3提供的鋰電池正極材料的制備方法得到鋰電池正極材料,組裝城的電池的放電比容量和比容量保持率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于,實(shí)施例4~8提供的鋰電池正極材料組裝而成的電池的放電比容量和比容量保持率。

比較實(shí)施例3和實(shí)施例4的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),說明將正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、粘結(jié)劑和分散劑通過分多份,分批進(jìn)行初步混合,然后將幾種混合物料再次混合均勻,能夠解決正極材料多種物料直接混合,因粒徑小的同種物質(zhì)易發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象導(dǎo)致的有效成分之間的混合不均勻的問題,提高正極材料的充放電性能,增大電池的放電比容量和比容量保持率;比較實(shí)施例3和實(shí)施例5的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),說明在內(nèi)核活性物料外表面包覆一層無機(jī)納米薄膜,能夠提升正極材料的性能,從而提高電池的性能;實(shí)施例3、實(shí)施例6、實(shí)施例7和實(shí)施例8的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較,說明碳纖維和石墨烯的組合使用較兩者單獨(dú)使用,能夠提高電池的性能,通過電紡絲并在此過程中引入鎳和銅單質(zhì)的添加劑,可提高正極材料的導(dǎo)電性能,能夠大大提高電池的放電比容量和比容量保持率。

這里說明的設(shè)備數(shù)量和處理規(guī)模是用來簡化本發(fā)明的說明的。對本發(fā)明的應(yīng)用、修改和變化對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。

盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開如上,但其并不僅僅限于說明書和實(shí)施方式中所列運(yùn)用,它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域,對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言,可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改,因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下,本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)。

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