二次电池电极材料钼酸锂的制作方法_5

文档序号:8262777阅读:来源:国知局
(N03) 3的水溶液中,然后将(NH4) 2HP04 溶液滴入。混合溶液在80°C搅拌5h后,用去离子水清洗干净。置于80°C烘箱内干燥12h 后,置于管式炉,通氩气,700°C热处理5h,得到A1P04包覆的Li2M〇03。用包覆后的材料制备 极片并装配电池。电极片制备、电池构件及电池组装同实施例1所述。电池静置4h之后, 采用LAND测试仪对电池进行恒电流(10mA/g)充放电。充放电条件及循环结果列于表2中。
[0188] 实施例118
[0189] 按照实施例1中的方法制备Li2M〇03,将其进行C〇3(P04)2包覆。将适量的(NH4)2HP04 和Co(N03) 2 ? 6H20分别溶于去离子水中。将Li2M〇03分散在Co(N03) 2 ? 6H20的水溶液中,然 后将(NH4) 2HP04溶液滴入。混合溶液在80°C搅拌5h后,用去离子水清洗干净。置于80°C烘 箱内干燥12h后,置于管式炉,通氩气,700°C热处理5h,得到C〇3 (P04) 2包覆的Li2M〇03。用包 覆后的材料制备极片并装配电池。电极片制备、电池构件及电池组装同实施例1所述。电 池静置4h之后,采用LAND测试仪对电池进行恒电流(10mA/g)充放电。充放电条件及循环 结果列于表2中。
[0190] 实施例119
[0191] 按照实施例1中的方法制备Li2M〇03,将其进行A1F3包覆。将适量的NH/和 A1 (N03) 3分别溶于去离子水中。将Li2M〇03分散在A1 (N03) 3的水溶液中,然后将NH4F溶液滴 入。混合溶液在80°C搅拌5h后,用去离子水清洗干净。置于80°C烘箱内干燥12h后,置于 管式炉,通氩气,400°C热处理5h,得到A1F3包覆的Li2M〇03。用包覆后的材料制备极片并装 配电池。电极片制备、电池构件及电池组装同实施例1所述。电池静置4h之后,采用LAND 测试仪对电池进行恒电流(10mA/g)充放电。充放电条件及循环结果列于表2中。
[0192] 实施例120
[0193] 按照实施例5中的方法制备Li2M〇03,将其进行YF3包覆。将适量的順/和¥(勵3)3 分别溶于去离子水中。将Li2M〇03分散在Y(N03) 3的水溶液中,然后将NH4F溶液滴入。混合 溶液在80°C搅拌5h后,用去离子水清洗干净。置于80°C烘箱内干燥12h后,置于管式炉, 通氩气,400°C热处理5h,得到YF3包覆的Li2M〇03。用包覆后的材料制备极片并装配电池。 电极片制备、电池构件及电池组装同实施例1所述。电池静置4h之后,采用LAND测试仪对 电池进行恒电流(10mA/g)充放电。充放电条件及循环结果列于表2中。
[0194] 实施例121
[0195] 按照实施例9中的方法制备Li2M〇03,将其进行PPy包覆。将所制备的1^一〇03在去 离子水中超声〇. 5h,将适量对苯甲酸钠和吡咯单体溶液加入超声后的溶液中,然后将FeCl3 溶液(Py:Fe=l:l)滴入混合溶液内,搅拌冰浴8h后用去离子水和乙醇洗涤干净,置于80°C 烘箱干燥12h,得到PPy包覆的Li2M〇03。用包覆后的材料制备极片并装配电池。电极片制 备、电池构件及电池组装同实施例1所述。电池静置4h之后,采用LAND测试仪对电池进行 恒电流(10mA/g)充放电。充放电条件及循环结果列于表2中。
[0196] 实施例122
[0197] 将实施例61中制备的材料与适量葡萄糖溶液混合,倒入水热反应釜,160°C水热 反应4h,将所的产物离心分离并用去离子水洗涤三次,60°C烘干后置于管式炉,通氩气, 500°C热处理6h,得到C包覆的Li2M〇03/LiNi1/3C〇1/3Mn1/302粉末。用包覆后的材料制备极片 并装配电池。电极片制备、电池构件及电池组装同实施例1所述。电池静置4h之后,采用 LAND测试仪对电池进行恒电流(10mA/g)充放电。充放电条件及循环结果列于表2中。
[0198]实施例 123-126
[0199] 将实施例61中的材料按照实施例112-115的方法分别进行Al203、Mg0、Ti02、Zr02 包覆。将包覆后的材料制备极片并装配电池。电极片制备、电池构件及电池组装同实施例 1所述。电池静置4h之后,采用LAND测试仪对电池进行恒电流(10mA/g)充放电。充放电 条件及循环结果列于表2中。
[0200] 实施例 127-132
[0201] 采用实施例108中的方法合成出LiuNi^MoCVl^MrA,然后按照实施例116-121 的方法分别对其进行A1 (0H) 3、A1P04、C〇3 (P04) 2、A1F3、YF3、PPy包覆。将包覆后的材料制备 极片并装配电池。电极片制备、电池构件及电池组装同实施例1所述。电池静置4h之后, 采用LAND测试仪对电池进行恒电流(10mA/g)充放电。充放电条件及循环结果列于表2中。
[0202] 实施例133
[0203] 采用实施例1中的方法合成出Li2M〇03。采用共沉淀法制备LiC〇02包覆的Li2M〇03。 将Li2M〇03粉末加入溶有C〇(N03)2 ? 6H20的溶液中,搅拌均匀后,加入Li2C03溶液并用氨水 调节溶液的pH值至8左右。将所得到的沉淀过滤,并用去离子水清洗干净,于80°C干燥12h 后,将产物研磨并与Li2C03混合均匀(Li:Co=2:1 ),置于密封的石英管内,然后将石英管置 于马弗炉内于800°C热处理12h,得到LiC〇02包覆Li2M〇03的粉末。将包覆后的材料制备极 片并装配电池。电极片制备、电池构件及电池组装同实施例1所述。电池静置4h之后,采 用LAND测试仪对电池进行恒电流(10mA/g)充放电。充放电条件及循环结果列于表2中。
[0204] 实施例134
[0205] 采用实施例1中的方法合成出Li2M〇03。采用共沉淀法制备LiNi02包覆的Li2M〇03。 将Li2M〇03粉末加入溶有Ni(N03)2?6H20的溶液中,搅拌均匀后,加入Li2C03溶液并用氨水 调节溶液的pH值至8左右。将所得到的沉淀过滤,并用去离子水清洗干净,于80°C干燥12h 后,将产物研磨并与Li2C〇dg合均匀(Li:Ni=2:l),置于密封的石英管内,然后将石英管置 于马弗炉内于700°C热处理12h,得到LiNi02包覆Li2M〇03的粉末。将包覆后的材料制备极 片并装配电池。电极片制备、电池构件及电池组装同实施例1所述。电池静置4h之后,采 用LAND测试仪对电池进行恒电流(10mA/g)充放电。充放电条件及循环结果列于表2中。
[0206] 实施例135
[0207] 采用实施例1中的方法合成出Li2M〇03。采用溶胶凝胶法制备LiFeP04包覆 的Li2Mo03。将Li2Mo03 粉末加入溶有LiN03、Fe(N03) 3 ? 9H20、NH4H2P04、C6H807 的溶液中 (Li:Fe:P=1:1:1 ),并用稀硝酸调节溶液的pH值至6左右。将溶液加热搅拌至得到干凝胶, 然后将产物置于马弗炉内于800°C煅烧6h得到最终包覆产物。将包覆后的材料制备极片 并装配电池。电极片制备、电池构件及电池组装同实施例1所述。电池静置4h之后,采用 LAND测试仪对电池进行恒电流(10mA/g)充放电。充放电条件及循环结果列于表2中。
[0208] 实施例136
[0209] 采用实施例1中的方法合成出Li2M〇03。采用共沉淀法制备LiNia8C〇(l.202包覆的 Li2Mo03。将Li2Mo03粉末加入溶有Ni(N03) 2 .册20和Co(N03) 2 .册20的溶液中,搅拌均勻后, 加入Li2C03溶液并用氨水调节溶液的pH值至8左右。将所得到的沉淀过滤,并用去离子水 清洗干净,于80°C干燥12h后,将产物研磨并与Li2C03混合均匀〇^:附:(:〇=2:0.8:0.2),置 于密封的石英管内,然后将石英管置于马弗炉内于800°C热处理12h,得到LiNia8C〇Q.202包 覆Li2Mo03的粉末。将包覆后的材料制备极片并装配电池。电极片制备、电池构件及电池组 装同实施例1所述。电池静置4h之后,采用LAND测试仪对电池进行恒电流(10mA/g)充放 电。充放电条件及循环结果列于表2中。
[0210] 实施例137
[0211] 采用实施例1中的方法合成出Li2M〇03。采用荣叫凝胶法制备LiMn204包覆的 Li2Mo03。将Li2Mo03 粉末加入溶有LiN03、Mn(N03) 2 和C6H807 的溶液中(Li:Mn=l: 2),于 140°C 加热搅拌至得到干凝胶,然后将产物置于马弗炉内于800°C煅烧6h得到最终包覆产物。将 包覆后的材料制备极片并装配电池。电极片制备、电池构件及电池组装同实施例1所述。电 池静置4h之后,采用LAND测试仪对电池进行恒电流(10mA/g)充放电。充放电条件及循环 结果列于表2中。
[0212] 实施例 138-143
[0213]将LiNi1/3Co1/3Mn1/302、LiNi0.4Co0.2Mn0.402、LiNi0.85Co0.1502、Li2Mn03、0. 5Li2Mn03 ? 0? 5 LiNi^Co^MrvA、LiNi^Mr^.A分别进行Li2Mo03 包覆。将(NH4)6M〇7024 ? 4H20 溶于适量水 中并搅拌,然后分别加入LiNi1/3C〇1/3Mn1/302、LiNiuCc^MivA、LiNiQ.85C〇Q.1502、Li2Mn03、0. 5 Li2Mn03,0. 51^附1/3(:〇1/#111/302、1^附 (|.^111.502,搅拌211后,将1^20) 3溶液加入并用氨水调节其 pH值至8左右。将所得到的沉淀分别过滤,并用去离子水清洗干净,于80°C干燥12h后,置 于马弗炉内于500°C煅烧5h。将煅烧后的产物研磨并与Li2C03按照7. 35:1的比例混合均 匀,置于管式炉内,通氩气,500°C热处理50h,得到最终包覆产物。将包覆后的材料制备极片 并装配电池。电极片制备、电池构件及电池组装同实施例1所述。电池静置4h之后,采用 LAND测试仪对电池进行恒电流(10mA/g)充放电。充放电条件及循环结果列于表2中。
[0214]实施例 144-150
[0215]采用固相法制备实施例 144-150 中的材料。将Li2C03、Mo03、MnC03、Co(CH3C0)2,4H20 和Ni(CH3C00)2 ? 4H20、Zr02按照化学计量比进行配料,其中Li的摩尔量过量1%-10%。将 原料混合均匀后,置于马弗炉内于800°C热处理24h。将得到的反应产物制备极片并装配电 池。电极片制备、电池构件及电池组装同实施例1所述。电池静置4h之后,采用LAND测试 仪对电池进行恒电流(10mA/g)充放电。充放电条件及循环结果列于表2中。
[0216] 表1.各实施例中Li2_xM〇yMz03_u的电化学循环性能
【主权项】
1. 二次电池电极材料钢酸裡,其化学式为Li2_xM〇yMz〇3_u,其中,-2《X《2,0 < y《5, 0《z《9,-9《u《3, M 包含选自 C、N、F、化、Mg、Al、Si、P、S、Cl、K、Ca、Sc、Ti、V、Cr、 Mn、Fe、Co、Ni、化、Zn、Ga、Ge、As、Se、化、化、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、化、Pd、Cd、In、Sn、 Sb、Te、I、Cs、Ba、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Hg、Pb、Bi、化、At、La、Ce、Pr、Nd、化、Sm、化、Gd、 化、Dy、Ho、Er、Tm、孔、Lu之一或它们之间的组合。
2. 如权利要求1的电极材料,所述Li2_,M〇yMz化_。可^作为二次电池的正极材料用于二 次裡电池、裡离子电池、二次轴电池、轴离子电池、镇离子电池和裡-硫电池。
【专利摘要】本发明公开了一种二次电池电极材料钼酸锂,在一个实施方式中,该电极材料的化学式为Li2-xMoyMzO3-u,其中,-2≤x≤2,0<y≤5,0≤z≤9,-9≤u≤3。M包含选自C、N、F、Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、K、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、As、Se、Br、Rb、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Cd、In、Sn、Sb、Te、I、Cs、Ba、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Hg、Pb、Bi、Po、At、La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu之一或它们之间的组合。该电极材料的特征是,具有非常高的比容量、优异的循环性能、倍率性能和安全性。
【IPC分类】H01M4-485
【公开号】CN104577088
【申请号】CN201310484882
【发明人】马君, 王兆翔, 陈立泉
【申请人】中国科学院物理研究所
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月16日
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