一種製備聚陰離子型鋰離子電池正極材料的方法

2023-05-24 15:10:36

專利名稱：一種製備聚陰離子型鋰離子電池正極材料的方法
技術領域：
本發明涉及鋰離子電池領域，尤其涉及鋰離子電池聚陰離子型正極材料的製備方法。
背景技術：
鋰離子電池自從1990年Sony公司商業化成功以來，由於其能量密度高，壽命長，
現已廣泛應用於各種電子設備，如筆記本、照相機、攝像機、MP3/MP4等。正極材料是鋰離子
電池中的重要組成部分。目前成功商業化的正極材料包括鈷酸鋰、錳酸鋰、多元複合嵌鋰過
渡金屬氧化物，然而這些材料在電池中於高電壓下會和電解液發生反應，可能導致嚴重的
安全事故，這制約了它們在電動車動力電池和儲能電池等方面的大規模運用。 作為一種新型的鋰離子電池正極材料，LixMX04聚陰離子化合物由於其環境友好、
成本低廉、安全性好、比容量高、循環穩定性好，特別適合用於電動車、儲能電池等方面的動
力電池應用。目前受到廣泛研究的聚陰離子化合物有LiMP04和Li2MSi04，然而由於其自
身聚陰離子化合物結構特性，電子導電率和離子導電率低，難以滿足動力電池大倍率充放
電的要求。通過包覆易導電物質來提高導電性、或合成具有納米尺寸顆粒的產品以縮短鋰
離子擴散路徑是解決該材料電子導電率低和離子導電率低的主要方法，從而提高其倍率性能。 目前製備LixMX04的方法主要有水熱法、碳熱還原法、溶膠凝膠法及高溫固相法。
水熱法能夠製備形貌均一、納米尺寸的LiMP04。 Bo Jin和Hal-Bon Gu採用 氫氧化鋰、硫酸亞鐵、磷酸為原料，葡萄糖為碳源合成了形貌均一、納米尺寸的磷酸鐵鋰 (Pr印arationand characterization of LiFeP04 cathode materials by hydrothermal method[J]， Solid State Ionics, 2008， 178 :1907-1914)。採用水熱法製備LiMP04時為了 將溶液pH調整到合適值需要鋰鹽大大過量，這造成鋰鹽的浪費；同時水熱反應的時候需要 的反應溫度比較高，需要高於17(TC，否則會造成合成的材料鐵和鋰錯位，晶型不完善，電化 學性能低下，因而該方法製備LiMP04需要高溫高壓設備，對設備的要求高，製備成本高。
碳熱還原法使用高價的過渡金屬化合物，如磷酸鐵、三氧化二鐵，在還原性氣氛 性下將高價金屬還原到低價，得到目標化合物。H. Liu和P. Zhang等採用碳酸鋰和磷酸鐵 在高溫下反應，乙炔黑為碳源和還原劑，得到微米大小的磷酸亞鐵鋰，從XRD圖譜上可以 看出，製備的磷酸亞鐵鋰晶型不是很完善，存在雜相Li3Fe2 (P04) 3(LiFeP04/C composites fromcarbothermal reduction method[J]， J Solid State Electrochem，2008，12 : 1011-1015)。中國發明專利申請公開說明書CN101337666A"採用氧化控制結晶-碳熱還原 製備球形磷酸鐵鋰的方法"中採用亞鐵鹽為原料，用氧化劑氧化成三價鐵，製備磷酸鐵，再 與碳源混合後經高溫碳熱還原得到磷酸亞鐵鋰。採用該方法製備磷酸亞鐵鋰存在的主要的 問題有，氧化劑會腐蝕設備，分離得到的磷酸鐵顆粒中殘餘的磷酸根會造成鐵磷比失衡。碳 熱還原法在製備的過程中，需要採用還原性氣氛。如果採用的還原性氣氛中含有氫氣，對設 備的要求高，而且氫氣在高溫下安全性是很大一個問題；而若還原性氣氛採用有機物分解形成的還原性氣體，往往很難將高價金屬還原徹底，最終得到的化合物中伴隨雜相的存在。
龔正良等報導採用溶膠凝膠法製備了納米級的Li2FeSi04 (NanostructuredLi2FeSi04Electrode Material Synthesized through Hydrothermal-Assisted Sol-GelProcess[J]， Electrochemical and Solid-State Letters,2008，11 :A60_A63)，粒徑在40-80nm，顆粒分散均勻，碳均勻包覆在顆粒的表面，該材料電化學性能優異，2C充放電具有140mA/g。但是採用溶膠凝膠法由於在合成過程需要形成溶膠凝膠，溶膠凝膠本身加工性能差嚴重阻礙了生產過程，因而難以用於大規模生產。 Di Zhang等以磷酸二氫胺、碳酸鋰、草酸亞鐵為原料，檸檬酸為原料，高溫固相合成了 LiFeP04(Ballmilling-Assisted Synthesis and Electrochemical Performance ofLiFeP04/C forLithium_Ion Battery Adopting Citric Acid as Carbon Precursor[J]，Journal of TheElectrochemical Society, 2009， 156 :A802_A808)，從文獻中的掃描電鏡照片中可以看出該方法合成的顆粒之間團聚嚴重。Anton Nyten等以偏矽酸鋰和草酸亞鐵為原料採用高溫固相法合成了 Li2FeSi04(Electrochemical performance of Li2FeSi04as a new Li_battery cathodematerial[J]，Electrochemistry Communications,2005，7 :56-160)，合成的Li2FeSi04比容量為140mAh/g，但通過該方法製備的材料含有未反應的偏矽酸鋰。 目前廣泛採用的製備LixMX04的方法是高溫固相法，是將原料混合均勻後在惰性氣氛下煅燒得到產品。雖然固相法對設備要求低，在工藝上易於實現，但是這種方法合成的產品由於在高溫下顆粒會長大，發生顆粒與顆粒之間的團聚，最終顆粒粒徑大，分布不均勻。

發明內容
本發明旨在解決上述高溫固相法中存在的技術難題，提供一種製備聚陰離子型鋰
離子電池正極材料的方法，既保留固相法設備相對簡單、製備條件溫和、加工成本低的特點，又能使物料混合均勻，且在高溫煅燒過程中能夠有效地抑制顆粒的長大以及顆粒之間的團聚，提高碳的包覆均勻性，提高其電子導電率和離子導電率，從而改善鋰離子電池正極材料的嵌鋰性能。為實現上述目的，本發明採用如下技術方案 —種製備聚陰離子型鋰離子電池正極材料的方法，所述正極材料是L"MX(VC複合物，其中M代表過渡金屬元素，X代表磷、矽或硫，x為正數，將含有鋰離子、過渡金屬離子和X元素的一種或多種化合物加入液體分散介質中，並添加碳源和使固液相混合均勻的分散劑，然後將混合物研磨均勻後乾燥，再在惰性或還原性氣氛保護下煅燒一定時間，冷卻後得到所述正極材料。
上述方法中，原料的Li : m : x的摩爾比優選為o. 9-2.2 : i : 0.9-1.2。含
有鋰離子的化合物選自但不限於下列化合物中的一種或多種碳酸鋰、磷酸二氫鋰、氫氧化
鋰、草酸鋰、甲酸鋰、矽酸鋰、月桂酸鋰、蘋果酸鋰和擰檬酸鋰。含有過渡金屬離子的化合物選自但不限於過渡金屬的碳酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、草酸鹽、滷化物(如氯化物)和氧化物中
的一種或多種。所述含有x元素的化合物，當X為磷時，可以選自下述化合物中的一種或多
種磷酸、磷酸二氫銨、磷酸銨、磷酸鋰、磷酸鐵、磷酸亞鐵、磷酸亞鐵銨、磷酸二氫銨和磷酸氫二銨、磷酸二氫鋰；當X為矽時，可以選自下述物質中的一種或多種矽酸、二氧化矽、正矽酸乙酯、四甲基矽烷、六甲基二矽胺烷、矽溶膠、三甲基矽基乙炔和矽粉；當X為硫時，可以選自下列化合物中的一種或多種硫酸、亞硫酸、硫酸鋰、硫酸錳、硫酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸銨、硫酸鐵銨和過硫酸銨。 上述方法中，所述液體分散介質可以是水或有機溶劑，有機溶劑可選自乙醇、丙酮、丙醇、異丙醇、乙二醇、正丁醇、環己烷、乙二胺中的一種或多種。 上述方法中，使固液相混合均勻的分散劑主要有陽離子表面活性劑、兩性離子表
面活性劑、非離子表面活性劑、脂肪酸、脂肪酸酯、脂肪醇、脂肪胺等幾類物質。 所述陽離子型表面活性劑主要有胺鹽型、季銨鹽型和氧化胺型，例如椰油醯胺基
丙基二甲基胺丙酸鹽、月桂基二甲基氧化胺、油基二甲基氧化胺、椰油基二甲基氧化胺。所
述兩性離子表面活性劑主要有甜菜鹼型、咪唑啉型，例如月桂基甜菜鹼、椰油基甜菜鹼、硬
酯基甜菜鹼、油基甜菜鹼、l-羥乙基-2-椰油基咪唑啉乙酸鹽。所述非離子表面活性劑主
要有烷氧基化物型、多元醇酯型、脂肪酸烷酯型、烷醇醯胺型。其中烷基氧化物型包括脂肪
醇醚、烷基酚醚、烷基胺醚，例如月桂酸乙二醇醚、直鏈C9-11烷基聚氧乙烯醚、辛基酚乙二
醇醚、壬基酚乙二醇醚；多元醇酯型包括甘油酯、山梨醇酯、季戊四醇酯、蔗糖酯，例如甘油
辛酸酯、甘油月桂酸酯、甘油二月桂酸酯、甘油三月桂酸酯、甘油椰油酸酯、甘油肉豆蔻酸
酯、甘油硬脂酸酯、甘油羥基硬脂酸酯、甘油三硬脂酸酯、甘油三異硬脂酸酯、甘油油酸酯、
甘油三油酸酯、失水山梨醇月桂酸酯、失水山梨醇棕櫚酸酯、失水山梨醇硬脂酸酯、失水山
梨醇異硬脂酸酯、失水山梨醇三硬脂酸酯、失水山梨醇油酸酯、失水山梨醇三油酸酯、季戊
四醇四油酸酯、季戊四醇四硬脂酸酯、蔗糖椰油酸酯、蔗糖硬脂酸酯、蔗糖二硬脂酸酯；脂肪
酸烷酯型包括辛酸十六/十八烷酯、肉豆蔻酸肉豆蔻酯、肉豆蔻酸十六烷酯、棕櫚酸異辛酯、棕櫚酸十六烷酯、硬脂酸十六烷酯、硬脂酸異十六烷酯、硬脂酸十三烷酯、硬脂酸十八烷酯、油酸油醇酯、芥酸油醇酯；烷醇醯胺型包括乙醯單乙醇胺、月桂醯單乙醇胺、月桂醯二乙醇胺、月桂醯單異丙醇胺、椰油醯單乙醇胺、椰油醯二乙醇胺、油酸二乙醇胺、油酸單異丙醇胺、亞油醯二乙醇胺、豆油醯二乙醇胺。 上述作為固液相混合分散劑的脂肪酸優選C2 C16的脂肪酸，如亞油酸、油酸、亞麻酸、棕櫚油酸、正辛酸、月桂酸、棕櫚酸和肉豆蔻酸中的一種或幾種。 上述作為固液相混合分散劑的脂肪酸酯可選自月桂酸甲酯、月桂酸己酯、肉豆蔻酸異丙酯、肉豆蔻酸丁酯、棕櫚酸甲酯、棕櫚酸異丙酯、硬脂酸甲酯、硬脂酸異丙酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸異丁酯、異硬脂酸異丙酯、油酸甲酯、油酸異丙酯、油酸丁酯、羥基硬脂酸甲酯、乳酸月桂酯、乳酸肉豆蔻酸酯、乳酸十六烷酯、月桂酸丙二醇酯、二硬脂酸乙二醇酯、硬脂酸丙二醇酯、羥基硬脂酸丙二醇酯和油酸丙二醇酯中的一種或幾種。 上述作為固液相混合分散劑的脂肪醇可選自鯨醋醇、異鯨醋醇、十六醇、十八醇、硬酯醇、異硬酯醇、油醇、山嵛醇、大豆甾醇和膽甾醇中的一種或幾種。 上述作為固液相混合分散劑的脂肪胺可選自月桂胺、油胺、椰油胺、牛油胺、氫化牛油胺、豆油胺、硬脂胺、月桂基二甲基叔胺、椰油基二甲基叔胺、棕櫚基二甲基叔胺和硬脂基二甲基叔胺中的一種或幾種。 固液相混合分散劑的添加量按質量計，通常是含有鋰離子、過渡金屬離子和X元素的一種或多種化合物總量的5% 50%。
上述方法中，碳源的添加量按質量計，一般是含有鋰離子、過渡金屬離子和X元素的一種或多種化合物總量的1 10%。常用的碳源選自但不限於乙炔黑、石墨、檸檬酸、抗壞血酸、蔗糖、葡萄糖、纖維素和酚醛樹脂中的一種或多種。
上述方法中，對混合物進行研磨的時間一般為l-30h。 上述方法中，所述惰性或還原性氣氛可以是氮氣、惰性氣體(如氦氣、氬氣)、氫
氣、和氨氣中的一種氣體，或者是其中的多種氣體的混合氣，例如氮氫混合氣、氬氫混合氣。 上述方法中煅燒的溫度優選為300-900°C ，時間一般為5_30h。 本發明通過在固相合成的過程中加入固液相混合分散劑，改變混料過程中物料的
表面物理化學性質，使物料在混合過程中混合均勻，顆粒的分散性好，碳源均勻地包覆在物
料的表面。通過該工藝製備的前驅體在高溫煅燒過程中能夠有效地抑制顆粒的長大以及顆
粒之間的團聚，提高碳的包覆均勻性，從而提高電子導電率和離子導電率。所製備的正極材
料LixMX04/C顆粒粒徑分布均勻，具有納米尺寸，導電劑碳均勻包覆在LixMX04顆粒表面，極
大地改善了鋰離子電池正極材料的嵌鋰性能，電子和離子導電率高，比容量接近化合物的
理論容量，倍率性能優異。 本發明的製備方法使用的原材料來源廣泛，無汙染，成本低廉，而且製備工藝簡單、安全性好，適合於大規模生成，用本發明鋰離子正極材料製備的電池可廣泛應用於電動工具、電動自行車、電動汽車、儲能電池等動力電池領域。


圖1是按照實施例1所製備的LiFeP04/C樣品的SEM圖，其中A是樣品LFP-ADD的SEM圖，B是樣品LFP-C0M的SEM圖。 圖2是按照實施例1所製備的LiFeP04/C樣品LFP-ADD的TEM圖
圖3是按照實施例1所製備的扣式電池的首次充放電圖。
圖4是按照實施例1所製備的扣式電池的倍率性能圖。
圖5是按照實施例2所製備的LiFeP04/C材料的XRD圖。
圖6是按照實施例2所製備的正極材料的循環伏安圖。
具體實施例方式
為了更清楚地說明本發明，列舉以下實例，但對本發明無任何限制。
實施例1 取6. Olg月桂酸溶解於25ml丙酮，然後加入2. 23g碳酸鋰，6. 91g磷酸二氫銨，10. 86g草酸亞鐵，研磨10h，研磨過程中加入1. 42g檸檬酸。將研磨好的物料放入4(TC的乾燥箱裡乾燥12h，然後再置於8(TC的乾燥箱裡乾燥12h。將乾燥後的物料破碎過篩，然後置於氮氣保護的反應爐中，在300-90(TC煅燒10-30h，冷卻至室溫得到LiFeP04/C粉末材料，製備的樣品命名為LFP-ADD。作為對照組，取25ml丙酮，其中不加入月桂酸作為固液相混合分散劑，並採用上述相同的方法製備磷酸亞鐵鋰/碳，製備的樣品命名為LFP-COM。
圖1是本實施例製備的LiFeP04/C複合正極材料的掃描電鏡(SEM)圖，從圖1可以觀察到，樣品LFP-ADD —次顆粒小，約在100nm，顆粒分散均勻，顆粒表面光滑。而傳統的固相法合成的樣品LFP-COM顆粒粒徑不均勻，粒徑分布範圍寬，一次顆粒之間的團聚嚴重。從
7LFP-ADD和LFP-COM的掃描電鏡圖中可以看出，加入添加劑能夠抑制顆粒之間的團聚，使制 備的顆粒分布均勻。圖2是樣品LFP-ADD的透射電鏡(TEM)圖，從TEM上可以看出，包覆碳 層的厚度在2-3nm，碳均勻包覆在磷酸亞鐵鋰的表面。 用所製備的LiFePO/C製備鋰電池正極按照LiFePO/C :導電炭黑聚四氟乙烯 (PTFE) =80% : 10% : 10% (質量比)製備成電極。金屬鋰為負極組裝成2032扣式電 池。圖3是所製備的扣式電池在電壓範圍為2.0-4.0V(vs Li7Li)內的0. 1C(10小時完成 充電或者放電)首次充放電曲線，LFP-ADD的放電比容量為168mAh/g，相比之下，沒有加分 散劑的樣品LFP-COM為150mAh/g。圖4是該扣式電池的倍率性能曲線，從圖4中可以看出， LFP-ADD的倍率性能優異，10C還具有125mAh/g，而傳統固相合成的LFP-COM， 10C的容量只 有108mAh/g。
實施例2 取1摩爾草酸亞鐵及1摩爾磷酸二氫鋰，加入到高能球磨機中，並加入300ml異 丙醇作為液體分散介質，在高能球磨機球磨3h，然後加入0. 1摩爾的蔗糖和0. 1摩爾的油 胺，然後在高能球磨機上球磨3h。將漿料從高能球磨機上取出，然後置於4(TC的真空乾燥 箱中，保持24h，待物料完全乾燥之後取出。放入惰性氣體保護的反應爐中，在200-400°C 保溫5-15h使物料完全分解。將物料從惰性氣體保護的反應爐中取出，重新球磨均勻，然 後置於惰性氣體保護的反應爐中，在600-90(TC保溫10-20h，冷卻至室溫得到LiFeP04/C粉 體材料。將煅燒得到的LiFeP04/C壓成塊狀，進行X衍射測試。圖5是XRD譜圖，和標準 譜圖進行比較，可以得到合成的材料中沒有雜相，為磷酸亞鐵鋰的純相。將該材料作為工 作電極，鋰金屬作為對電極和參比電極形成三電極工作體系，加入一定量的EC(碳酸乙烯 酯)DMC(碳酸二甲酯)EMC(碳酸甲乙酯)=1:1: l(質量比)LiPFe lmo1/1電解 液，密封該體系，在2. 0-3. 8 V vs Li7Li電壓範圍內，以0. lmV/s的速率進行掃描，圖6是 掃描得到的循環伏安圖，從圖中可以看出，氧化峰和還原峰尖銳，峰形堆成，氧化峰和還原 峰之間的電位差為107mV，表明該材料具有良好的可逆性。
實施例3 取0. 25mol月桂酸甲酯溶解於1000ml乙醇，然後加入2. 5mo1磷酸二氫鋰和 2. 5mo1 二氧化錳，球磨均勻，在球磨的過程中加入0. 25mol的纖維素，球磨2_10h。將球磨 之後的漿料通過噴霧乾燥的方式進行乾燥，將漿料通入噴霧乾燥機入口 ，設置噴霧入口溫 度為20(TC，出口溫度為6(TC，調節好流量，進行噴霧乾燥，乾燥之後收集樣品。將樣品置於 氮氣保護的反應爐中，在300-90(TC煅燒5-30h，冷卻至室溫得到LiMnP04/C粉末材料。
實施例4 取lmol矽酸鋰和lmol草酸亞鐵，將物料加入到高能球磨機中，並加入250ml乙醇 作為分散介質，高能球磨5-30h，在球磨的過程中加入0. 25mol的異鯨醋醇和0. lmol酚醛樹 脂。將物料乾燥之後置於氮氣保護的反應爐中，在300-90(TC保溫10-30h，冷卻至室溫得到 Li2FeSi04/C粉體材料。
實施例5 取0. 5摩爾碳酸鋰和1摩爾的磷酸鐵，加入到高能球磨機中，並加入300ml異丙醇 作為分散介質，在高能球磨機球磨3h，然後加入1. 2-1. 5摩爾的酚醛樹脂和0. 1摩爾的甘油 月桂酸酯，然後在高能球磨機上球磨3h。將漿料從高能球磨機上取出，然後置於8(TC的幹
8燥箱中，保持24h，待物料完全乾燥之後取出，放入惰性氣體保護的反應爐中，在650-900°C 保溫10-20h，冷卻至室溫得到LiFeP(VC粉體材料。
實施例6 取2. 5摩爾的醋酸鋰溶解於1000ml水，置於高能球磨機中，然後加入2. 5mol磷酸 鐵，球磨2-10h，在球磨過程中，加入0. 2mol的檸檬酸和O. lmol椰油醯單乙醇胺。取出漿料 置於鼓風乾燥箱保溫12h，取出物料進行粉碎過篩。乾燥之後置於氮氫混合氣(10% 112，體 積比)保護的反應爐中，在300-90(TC保溫10-20h，冷卻至室溫得到LiFeP04/C粉體材料。
權利要求
一種製備聚陰離子型鋰離子電池正極材料的方法，所述正極材料是LixMXO4/C複合物，其中M代表過渡金屬元素，X代表磷、矽或硫，x為正數，將含有鋰離子、過渡金屬離子和X元素的一種或多種化合物加入液體分散介質中，並添加碳源和使固液相混合均勻的分散劑，然後將混合物研磨均勻後乾燥，再在惰性或還原性氣氛保護下煅燒一定時間，冷卻後得到所述正極材料。
2. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，含有鋰離子的化合物選自碳酸鋰、磷酸二氫 鋰、氫氧化鋰、草酸鋰、甲酸鋰、矽酸鋰、月桂酸鋰、蘋果酸鋰和擰檬酸鋰中的一種或多種。
3. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，含有過渡金屬離子的化合物選自過渡金屬 的碳酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、草酸鹽、滷化物和氧化物中的一種或多種。
4. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，當X為磷時，含X元素的化合物選自磷酸、磷 酸二氫銨、磷酸銨、磷酸鋰、磷酸鐵、磷酸亞鐵、磷酸亞鐵銨、磷酸二氫銨磷酸氫二銨和磷酸 二氫鋰中的一種或多種；當X為矽時，含X元素的化合物選自矽酸、二氧化矽、正矽酸乙酯、 四甲基矽烷、六甲基二矽胺烷、矽溶膠、三甲基矽基乙炔和矽粉中的一種或多種；當X為硫 時，含X元素的化合物選自硫酸、亞硫酸、硫酸鋰、硫酸錳、硫酸鐵、硫酸亞鐵、硫酸銨、硫酸 鐵銨和過硫酸銨中的一種或多種。
5. 如權利要求l所述的方法，其特徵在於，所述液體分散介質選自水、乙醇、丙酮、丙 醇、異丙醇、乙二醇、正丁醇、環己烷和乙二胺中的一種或多種。
6. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述分散劑選自陽離子表面活性劑、兩性離 子表面活性劑、非離子表面活性劑、脂肪酸、脂肪酸酯、脂肪醇和脂肪胺中的一種或多種物 質。
7. 如權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述分散劑選自下列物質中的一種或多種 椰油醯胺基丙基二甲基胺丙酸鹽、月桂基二甲基氧化胺、油基二甲基氧化胺、椰油基二甲基 氧化胺、月桂基甜菜鹼、椰油基甜菜鹼、硬酯基甜菜鹼、油基甜菜鹼、l-羥乙基-2-椰油基 咪唑啉乙酸鹽、月桂酸乙二醇醚、直鏈C9-11烷基聚氧乙烯醚、辛基酚乙二醇醚、壬基酚乙 二醇醚、甘油辛酸酯、甘油月桂酸酯、甘油二月桂酸酯、甘油三月桂酸酯、甘油椰油酸酯、甘 油肉豆蔻酸酯、甘油硬脂酸酯、甘油羥基硬脂酸酯、甘油三硬脂酸酯、甘油三異硬脂酸酯、甘 油油酸酯、甘油三油酸酯、失水山梨醇月桂酸酯、失水山梨醇棕櫚酸酯、失水山梨醇硬脂酸 酯、失水山梨醇異硬脂酸酯、失水山梨醇三硬脂酸酯、失水山梨醇油酸酯、失水山梨醇三油 酸酯、季戊四醇四油酸酯、季戊四醇四硬脂酸酯、蔗糖椰油酸酯、蔗糖硬脂酸酯、蔗糖二硬脂 酸酯、辛酸十六烷酯、辛酸十八烷酯、肉豆蔻酸肉豆蔻酯、肉豆蔻酸十六烷酯、棕櫚酸異辛 酯、棕櫚酸十六烷酯、硬脂酸十六烷酯、硬脂酸異十六烷酯、硬脂酸十三烷酯、硬脂酸十八烷 酯、油酸油醇酯、芥酸油醇酯、乙醯單乙醇胺、月桂醯單乙醇胺、月桂醯二乙醇胺、月桂醯單 異丙醇胺、椰油醯單乙醇胺、椰油醯二乙醇胺、油酸二乙醇胺、油酸單異丙醇胺、亞油醯二乙 醇胺、豆油醯二乙醇胺、亞油酸、油酸、亞麻酸、棕櫚油酸、正辛酸、月桂酸、棕櫚酸、肉豆蔻 酸、月桂酸甲酯、月桂酸己酯、肉豆蔻酸異丙酯、肉豆蔻酸丁酯、棕櫚酸甲酯、棕櫚酸異丙酯、 硬脂酸甲酯、硬脂酸異丙酯、硬脂酸丁酯、硬脂酸異丁酯、異硬脂酸異丙酯、油酸甲酯、油酸 異丙酯、油酸丁酯、羥基硬脂酸甲酯、乳酸月桂酯、乳酸肉豆蔻酸酯、乳酸十六烷酯、月桂酸 丙二醇酯、二硬脂酸乙二醇酯、硬脂酸丙二醇酯、羥基硬脂酸丙二醇酯、油酸丙二醇酯、鯨醋 醇、異鯨醋醇、十六醇、十八醇、硬酯醇、異硬酯醇、油醇、山嵛醇、大豆甾醇、膽甾醇、月桂胺、油胺、椰油胺、牛油胺、氫化牛油胺、豆油胺、硬脂胺、月桂基二甲基叔胺、椰油基二甲基叔 胺、棕櫚基二甲基叔胺和硬脂基二甲基叔胺。
8. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述分散劑的添加量按質量計，是含有鋰離 子、過渡金屬離子和X元素的一種或多種化合物總量的5% 50%。
9. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述碳源選自乙炔黑、石墨、檸檬酸、抗壞血 酸、蔗糖、葡萄糖、纖維素和酚醛樹脂中的一種或多種。
10. 如權利要求1所述的方法，其特徵在於，研磨的時間為1 30h ;煅燒的溫度為 300 900°C，時間為5 30h ;煅燒在氮氣、惰性氣體、氫氣、氨氣、氮氫混合氣或氬氫混合 氣的保護下進行。
全文摘要
本發明公開了一種製備聚陰離子型鋰離子電池正極材料的方法，所述正極材料是LixMXO4/C複合物，其中M代表過渡金屬元素，X代表磷、矽或硫。該方法通過在固相合成的混料過程中添加固液相混合分散劑，改變物料的表面物理化學性質，使物料顆粒的分散性好，固液相混合分散劑在高溫煅燒過程中能夠有效地抑制顆粒的長大以及顆粒之間的團聚，所製備的正極材料顆粒粒徑分布均勻，碳均勻包覆在LixMXO4顆粒表面，電子和離子導電率高，比容量接近化合物的理論容量，倍率性能優異。
文檔編號H01M4/1397GK101794878SQ20101010388
公開日2010年8月4日 申請日期2010年1月29日 優先權日2010年1月29日
發明者周恆輝, 張新祥, 成富圈, 陳繼濤, 黃友元 申請人:北大先行科技產業有限公司