锂离子电池正极组合材料芯片及制备方法_2

文档序号:9689634阅读:来源:国知局
正极材料进行加热。
[0031]上述的制备方法,其中,所述基板选用包括CMS陶瓷、硅材料或蓝宝石的材料制成。
[0032]上述的制备方法,其中,所述基板厚度不超过5毫米,样品间距不小于5毫米。
[0033]上述的制备方法,其中,在制备所述样品之前,预先在所述样品位制备集流电极和引线,以提供所述样品与测试仪器的信号通路。
[0034]上述的制备方法,其中,在所述样品位上完成样品的制备后,将所述基板置入热处理腔室进行热处理,以改善样品的结晶性和物相纯度。
[0035]本发明通过多元物料组合混合及沉积,配合微区加热、掩模板和X-Y平面位移控制,可在一较小面积的基片上集成制备大量具有不同组分或微观结构的。聚阴离子型锂离子电池正极材料样品,覆盖广泛的材料参数空间,为后续的针对聚阴离子型锂离子电池正极材料的高通量表征测试研究提供样品基础。
【附图说明】
[0036]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明及其特征、夕卜形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图,重点在于示出本发明的主旨。
[0037]附图1为本发明所述聚阴离子型锂离子电池正极材料组合材料芯片示意图。
[0038]附图2为本发明所述聚阴离子型锂离子电池正极材料组合材料芯片制备方法示意图。
[0039]附图3为附图2中2003所示掩模板的俯视图,其中3001为掩模板基体,3002为掩模板镂空通孔。
[0040]附图4为附图2中2003部分所示掩模板的侧视图。
[0041]附图5为附图2中2003部分所示掩模板的正视图。
[0042]附图6为本发明所述聚阴离子型锂离子电池正极材料组合材料芯片的一个具体实施例。
[0043]附图7为本发明所述聚阴离子型锂离子电池正极材料组合材料芯片制备方法的一个具体实施例。
【具体实施方式】
[0044]在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本发明发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
[0045]为了彻底理解本发明,将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构,以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下,然而除了这些详细描述外,本发明还可以具有其他实施方式。
[0046]本发明提供了一种聚阴离子型电池正极组合材料芯片,可参照图1所示,包括一基板1001,在基板上均匀设置若干样品1002,样品1002的材料为聚阴离子型锂离子电池正极材料,且基板上具有至少两种成分或结构不同的聚阴离子型锂离子电池正极材料;通过在一基板1001上集成有不同成分的聚阴离子型锂离子电池正极材料的样品1002,以实现对聚阴离子型锂离子电池正极材料的高通量分析。
[0047]作为可选项,上述的聚阴离子型锂离子电池正极材料为。。在一作为示范性但并不作为局限的实施例中,在LixMGO^Y"。材料中,Μ为过渡金属,X为P,Si, S,As中的任意一种,Y为0,F,0H,H20中的任意一种;下标X根据化学式的组合而变换,同时在Yi/。中,1代表的为存在Y成分,0代表的为不存在Y成分。进一步可选的,过渡金属为Fe,Ni,Co,Mn,Zr,Nb,Cr,V,Mg,Zn,Al中的任意一种或其组合。本发明在基板1001上集成有两种或两种以上组分或微观结构不同的LixMGO^Y"。材料样品1002,尤其是Μ位置多种金属元素的引入和优化组合,是提升其服役性能的关键,以便在同一基板1001上实现两种或两种以上的Μ,Χ04,Υ组合。
[0048]为了配合实验中可能有分立热力学条件研究的要求,一可选但并不作为局限的实施例中,基板1001的主要材料为低导热系数的CMS陶瓷(CaQ.5Mga25SrQ.25Zr4(P04)6)材料、硅材料或蓝宝石材料,而在其他一些可选的实施例中,还可选用其他的低导热系数材料,例如陶瓷材料、纤维材料、塑料材料、无机非金属材料等,任何具有低导热系数的基板材料都应在本发明的保护范围之内。同时,基板1001的厚度在不影响其机械支撑强度的前提下,可尽量减薄。可选但非限制,基板1001的厚度不超过5毫米,且在基板1001上的样品间距不小于5毫米。
[0049]在一作为示范性但并不作为局限的实施例中,在基板1001之上均匀分布有m行*n列的样品1002,任意两排的各样品1002在X轴方向上的间距dl均相同,且任意两列的样品在Y轴方向上的间距d2均相同和η均为正整数,具体数值根据所针对的研究目标材料体系及实验设计的组分空间范围和组分梯度步长确定。
[0050]需明确,凡是基于类似思想,在同一组合材料芯片上实现两种或两种以上的Μ,χο4,Υ组合的设计,无论组合材料芯片的形状、组合材料芯片上样品的分布形式如何变化,均与本发明创造无本质差异,因此也同样属于本发明的保护范围之内。
[0051]作为可选项,为配合后续的聚阴离子型锂离子电池正极材料的高通量表征,每一样品位置在制备聚阴离子型锂离子电池正极材料样品1002之前,应当在样品位置预制备集流电极及引线等机构,以提供组合材料样品与测试仪器的信号通路。在实际应用中,亦可不制备上述的集流电极及引线等结构,直接采用探针来对样品1002进行测试,进而达到省去制备集流电极及引线的目的。
[0052]同时本发明还提供了一种制备锂离子电池正极组合材料芯片的工艺方法,可参照图2所示,包括:
[0053]提供一表面预设有若干样品位的基板2004,在每个样品位上均对应制备有一样品,样品的材料为聚阴离子型锂离子电池正极材料,且在基板2004上具有至少两种成分不同的聚阴离子型锂离子电池正极材料;通过在一基板2004上集成有不同成分的聚阴离子型锂离子电池正极材料,以实现对聚阴离子型锂离子电池正极材料的高通量分析。其中,在上述提供的基板2004上各样品位制备样品之前,预先在样品位制备有集流电极和引线,以提供后续形成的样品与测试仪器的信号通路。同时在实际应用中,亦可不制备上述的集流电极及引线等结构,直接采用探针来对样品1002进行测试,进而达到省去制备集流电极及引线的目的。
[0054]作为可选项,上述的聚阴离子型锂离子电池正极材料为。,其中,Μ为过渡金属,X为P,Si,S,As中的任意一种,Y为0,F,0H,H20中的任意一种;进一步可选的,过渡金属为Fe,Ni, Co, Mn, Zr, Nb, Cr, V,Mg, Zn, A1中的任意一种或其组合。本发明在基板1001上集成有两种或两种以上成分或微观结构不同的LixMGO^Y"。材料样品1002,尤其是Μ位置多种金属元素的引入和优化组合,是提升其服役性能的关键,以便在同一基板1001上实现两种或两种以上的Μ,Χ04,Υ组合。作为优选项,基板2004的主要材料为低导热系数的材料,例如包括CMS陶瓷(Caa5Mga25Sra25Zr4(P04)6)、硅材料或蓝宝石材料等其他材料;而在其他一些可选的实施例中,还可选用其他的低导热系数材料,例如陶瓷材料、纤维材料、塑料材料、无机非金属材料等,任何具有低导热系数的基板材料都应在本发明的保护范围之内。同时,基板2004的厚度在不影响其机械支撑强度的前提下,可尽量减薄。可选但非限制,该基板2004的厚度不超过5毫米。
[0055]具
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