一种低温启动锂离子电池及其制备方法与流程

文档序号:33701646发布日期:2023-03-31 19:42阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种低温启动锂离子电池,其特征在于,其组成包括磁性诱导正极材料、电解液和负极材料;所述的磁性诱导正极材料,是在磁性诱导条件下,将锂源、镍源、钴源和锰源分散至溶剂中,再经煅烧、冷却,形成的镍-钴-锰梯度分散的富锂锰基正极材料,所述镍源、钴源和锰源的摩尔比为0.13:0.13:0.54;所述的电解液,是以碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯为基础溶液,再加入添加剂制成;所述的负极材料,是采用石墨烯包覆钛酸锂制成的复合材料。2.如权利要求1所述的一种低温启动锂离子电池,其特征在于,所述的锂源为碳酸锂、硝酸锂、乙酸锂、氢氧化锂、乙酸锂二水合物和氢氧化锂一水合物中的至少一种。3.如权利要求1所述的一种低温启动锂离子电池,其特征在于,所述锂源中所含锂的物质的量与所述富锂锰基前驱体中ni、co、mn的总物质的量的比例为1.5-1.6︰1。4.如权利要求1所述的一种低温启动锂离子电池,其特征在于,所述的添加剂在电解液中占比为11-40%(v%);所述添加剂按体积添加比为碳酸丙烯酯:碳酸乙烯;乙酸乙酯=1-10%:0.5-5%:10-25%。5.如权利要求1所述的一种低温启动锂离子电池,其特征在于,所述磁性诱导正极材料的制备方法包括以下步骤:(1)将锂源、镍源、钴源和锰源分散至溶剂中,在磁力搅拌机下均匀混合,蒸发,在磁性诱导下形成混合浆料;(2)将混合浆料进行二次煅烧,冷却,形成富锂锰基正极材料。6.如权利要求5所述的一种低温启动锂离子电池,其特征在于,所述的搅拌条件为:搅拌速度为100-2000rpm/min,搅拌温度为20-100℃,搅拌时间为1-10h;所述的蒸发条件为:搅拌速度为100-2000rpm/min,蒸发温度为80-180℃,蒸发时间为8-24h。7.如权利要求5所述的一种低温启动锂离子电池,其特征在于,所述的二次煅烧,是在空气气氛下进行两次煅烧,第一次煅烧是在350-500℃温度下煅烧4-6h,第二次煅烧是在850-1000℃温度下煅烧10-15h。8.如权利要求1所述的一种低温启动锂离子电池,其特征在于,所述的负极材料的制备方法,包括以下步骤:(1)将钛源加入缓冲液中,经超声分散形成混合液;(2)在混合分散液中加入单片石墨烯分散液,在室温下持续超声分散后加入锂源,离心洗涤后得到复合物;(3)将复合物在惰性气氛中,在600-1000℃条件下煅烧8-24h,自然冷却后,即得到石墨烯包覆钛酸锂复合材料。9.如权利要求8所述的一种低温启动锂离子电池,其特征在于,所述的钛源为二氧化钛、钛酸四酊酯的一种或两种;缓冲液为乙醇、甲醇或丙酮中的一种多多种。10.如权利要求8所述的一种低温启动锂离子电池,其特征在于,所述的单片石墨烯分散液,其浓度为5-10mg/ml,复合物与单片石墨烯的质量比为10-100:1。

技术总结
本发明属于锂离子电池技术领域,具体涉及一种低温启动锂离子电池及其制备方法;在本发明中,正极采取磁性诱导形成镍-钴-锰梯度分散的高电化学性能正极材料;电解液溶剂采用碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸甲乙酯为基础溶液,加入碳酸丙烯酯、碳酸乙烯和乙酸乙酯防冻添加剂;负极采用高电子迁移率的石墨烯包覆“零应变”钛酸锂复合材料。通过上述正极、负极和电解液溶剂配合,形成具有优良低温启动性能的锂离子电池,提高了锂离子在低温环境下的锂离子扩散率和电子迁移率,有效克服锂离子电池在低温环境下难启动、容量衰减快、续航时间短等问题。续航时间短等问题。续航时间短等问题。


技术研发人员:杨书棋 韩盼盼 毛勇 朱成贤 李志维
受保护的技术使用者:江南机电设计研究所
技术研发日:2022.08.25
技术公布日:2023/3/30
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