锂离子导体包覆锂离子电池钴酸锂正极材料的制备方法_3

文档序号:9507530阅读:来源:国知局
置摩尔浓度为2mol/L的H2C204溶液50mL,磁力搅拌下将Η #204溶液加入到金属离子混合溶液中,产生沉淀物,搅拌2小时后,离心分离,分别用去离子水及无水乙醇清洗沉淀物2次,将沉淀物置于80°C烘箱中干燥12小时,得到草酸盐前驱体,草酸盐前驱体的分子式为:CoC204.2H20 ;
[0049]⑵Ti02包覆草酸盐前驱体的合成:称取上述得到的草酸盐前驱体2g分散在25mL无水乙醇中加入100 μ L氨水搅拌并超声分散。按照T1:Co = 3:100的摩尔比例,加入浓度为10% wt的Ti (0切9)4的无水乙醇溶液,搅拌分散均勾。然后将该混合液在25°C下300转速下搅拌24小时,待反应完全后离心洗涤,将离心洗涤得到的沉淀物在80°C下干燥12小时,得到Ti02包覆草酸盐前驱体;
[0050](3)锂离子导体包覆钴酸锂的制备:按照100:111或者100:117的摩尔配比将上述制备的草酸盐前驱体与Li2C03W磨混匀,置于马弗炉中,以5°C /min的升温速率,在800°C下处理12小时,自然冷却至室温后即可得到Li2Ti03S Li 4Ti04包覆锂离子电池钴酸锂正极材料。
[0051]在5C(1000mA/g)的放电电流密度下对Li2Ti03包覆的钴酸锂材料进行电池性能测试,充放电循环100圈,与未包覆的钴酸锂材料对比,如图2 (a)所示。在0.1C,0.2C,0.5C,1C, 2C,5C,10C放电电流密度下对电池倍率性能进行测试,结果如图2 (c)所示。
[0052]在5C(1000mA/g)的放电电流密度下对Li4Ti04包覆的钴酸锂材料进行电池性能测试,充放电循环100圈,与未包覆的钴酸锂材料对比,如图2 (b)所示。在0.1C,0.2C,0.5C,1C, 2C,5C,10C放电电流密度下对电池倍率性能进行测试,结果如图2 (d)所示。
[0053]实施例三:
[0054](1)将钴的金属盐Co(N03)2溶于50mL水中,使金属Co离子的摩尔浓度为lmol/L,得到金属离子溶液,再配置摩尔浓度为lmol/L的H2C204溶液50mL,磁力搅拌下将!12(:204溶液加入到金属离子混合溶液中,产生沉淀物,搅拌2小时后,离心分离,分别用去离子水及无水乙醇清洗沉淀物2次,将沉淀物置于80°C烘箱中干燥12小时,得到草酸盐前驱体,草酸盐前驱体的分子式为:CoC204.2H20 ;
[0055](2) Si02包覆草酸盐前驱体的合成:称取上述得到的草酸盐前驱体500mg分散在10mL无水乙醇中,搅拌并超声分散。按照S1:Co = 1:100的摩尔比例,加入浓度为10% wt的Si(0C2H5)d^无水乙醇溶液,搅拌分散均匀。然后将混合液转入彻底干燥的聚四氟乙烯内衬的水热釜中,在180°C下处理5小时,自然冷却后,离心洗涤80°C干燥。
[0056](3)锂离子导体包覆钴酸锂的制备:按照100:115或者100:125的摩尔配比将上述制备的草酸盐前驱体与Li2C03W磨混匀,置于马弗炉中,以5°C /min的升温速率,在800°C下处理12小时,自然冷却至室温后即可得到Li2Si03S Li 4Si04包覆锂离子电池钴酸锂正极材料。
[0057]在5C(1000mA/g)的放电电流密度下对Li2Si03包覆的钴酸锂材料进行电池性能测试,充放电循环100圈,与未包覆的钴酸锂材料对比,如图3 (a)所示。在0.1C,0.2C,0.5C,1C, 2C,5C,10C放电电流密度下对电池倍率性能进行测试,结果如图3 (c)所示。
[0058]在5C(1000mA/g)的放电电流密度下对Li4Si04包覆的钴酸锂材料进行电池性能测试,充放电循环100圈,与未包覆的钴酸锂材料对比,如图3 (b)所示。在0.1C,0.2C,0.5C,1C, 2C,5C,10C放电电流密度下对电池倍率性能进行测试,结果如图3 (d)所示。
[0059]实施例四:
[0060](1)将钴的金属盐Co (N03)2溶于50mL水中,使金属Co离子的摩尔浓度为lmol/L,得到金属离子溶液,再配置摩尔浓度为lmol/L的H2C204溶液50mL,磁力搅拌下将!12(:204溶液加入到金属离子混合溶液中,产生沉淀物,搅拌2小时后,离心分离,分别用去离子水及无水乙醇清洗沉淀物2次,将沉淀物置于80°C烘箱中干燥12小时,得到草酸盐前驱体,草酸盐前驱体的分子式为:CoC204.2H20 ;
[0061 ] (2) Zr02包覆草酸盐前驱体的合成:称取上述得到的草酸盐前驱体2g分散在25mL无水乙醇中加入100 μ L氨水搅拌并超声分散。按照Zr:Co = 5:100的摩尔比例,加入浓度为10% wt的Zr (0C4H9) 4的无水乙醇溶液,搅拌分散均匀。然后将该混合液在50°C下300转速下搅拌24小时,待反应完全后离心洗涤,将离心洗涤得到的沉淀物在80°C下干燥12小时,得到Zr02包覆草酸盐前驱体;
[0062](3)锂离子导体包覆钴酸锂的制备:按照100:115或者100:125的摩尔配比将上述制备的草酸盐前驱体与L1H.H20研磨混匀,置于马弗炉中,以5°C /min的升温速率,在850°C下处理12小时,自然冷却至室温后即可得到Li2Zr03S Li 4Zr04包覆锂离子电池钴酸锂正极材料。
[0063]实施例五:
[0064](1)将钴的金属盐CoS04溶于50mL水中,使金属Co离子的摩尔浓度为lmol/L,得到金属离子溶液,再配置摩尔浓度为lmol/L的H2C204溶液50mL,磁力搅拌下将H 2C204溶液加入到金属离子混合溶液中,产生沉淀物,搅拌2小时后,离心分离,分别用去离子水及无水乙醇清洗沉淀物2次,将沉淀物置于80°C烘箱中干燥12小时,得到草酸盐前驱体,草酸盐前驱体的分子式为:CoC204.2H20 ;
[0065](2) Ti02包覆草酸盐前驱体的合成:称取上述得到的草酸盐前驱体500mg分散在10mL无水乙醇中,搅拌并超声分散。按照T1:Co = 1:100的摩尔比例,加入浓度为10% wt的Ti (0(:4!19)4的无水乙醇溶液,搅拌分散均匀。然后将混合液转入彻底干燥的聚四氟乙烯内衬的水热釜中,在180°C下处理5小时,自然冷却后,离心洗涤80度干燥。
[0066](3)锂离子导体包覆钴酸锂的制备:按照100:107或者100:109的摩尔配比将上述制备的草酸盐前驱体与L1H.H20研磨混匀,置于马弗炉中,以5°C /min的升温速率,在800°C下处理12小时,自然冷却至室温后即可得到Li2Ti03S Li 4Ti04包覆锂离子电池钴酸锂正极材料。
[0067]实施例六:
[0068](I)将钴的金属盐CoSO4溶于50mL水中,使金属Co离子的摩尔浓度为3mol/L,得到金属离子溶液,再配置摩尔浓度为3mol/L的H2C2O4溶液50mL,磁力搅拌下将H 2C204溶液加入到金属离子混合溶液中,产生沉淀物,搅拌2小时后,离心分离,分别用去离子水及无水乙醇清洗沉淀物2次,将沉淀物置于80°C烘箱中干燥12小时,得到草酸盐前驱体,草酸盐前驱体的分子式为=CoC2O4 · 2H20 ;
[0069](2) SiO2包覆草酸盐前驱体的合成:称取上述得到的草酸盐前驱体2g分散在25mL无水乙醇中加入O. 5mL氨水搅拌并超声分散。按照Si:Co = 10:100的摩尔比例,加入浓度为10% wt的Si (OC2H5) 4的无水乙醇溶液,搅拌分散均勾。然后将该混合液在75°C下300转速下搅拌24小时,待反应完全后离心洗涤,将离心洗涤得到的沉淀物在80°C下干燥12小时,得到SiO2包覆草酸盐前驱体;
[0070](3)锂离子导体包覆钴酸锂的制备:按照100:107或者100:109的摩尔配比将上述制备的草酸盐前驱体与LiOH · H2O研磨混匀,置于马弗炉中,以5°C /min的升温速率,在800°C下处理12小时,自
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