專利名稱：一種濕法球磨合成鋰離子電池復合金屬氧化物正極材料的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種濕法球磨合成鋰離子電池復合金屬氧化物正極材料的方法，屬于鋰離子電池正極材料制造領域。
背景技術：
隨著鋰離子電池的迅速發(fā)展，人們研究出了多種鋰離子電池正極材料，其中多數(shù)屬于復合金屬氧化物材料，如 LiCo02、LiMn2O4^ LiFeP04、Li (CoxNiyMn1^y) O2 (x < I, y < I)等。其合成工藝一般分為混料、高溫反應、粉碎、篩分等環(huán)節(jié)，其中混料環(huán)節(jié)是至關重要的一環(huán)，其混合的均勻程度和尺度決定了所合成材料電化學性能的優(yōu)劣。濕法球磨是一種常見的混料方法，一般使用行星式、攪拌式或者筒式等球磨方式，并加入一定量的液體物質(zhì)，起到分散、潤滑、傳遞能量等作用。所使用的液體物質(zhì)，一般需要價格較高、有污染的有機溶 齊U，因為如果使用水作為介質(zhì)(以下稱為水法球磨)，則易出現(xiàn)偏析現(xiàn)象，導致混料的不均 勻，嚴重影響產(chǎn)品性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種濕法球磨合成鋰離子電池復合金屬氧化物正極材料的方法，主要對工藝過程中水法球磨環(huán)節(jié)進行了改進，即向漿料中加入適量的增稠劑以抑制偏析現(xiàn)象，從而改進混料效果。其具體方法是在球磨時加入待混合物料、一定量的去離子水或蒸餾水、增稠劑和磨球，球磨I 24h后，將所得漿料干燥，然后高溫合成制備鋰離子電池復合金屬氧化物正極材料。本發(fā)明所述的鋰離子電池復合金屬氧化物正極材料，包括LiCoO2、LiMn2O4,LiFePO4, Li (CoxNiyMrVry) O2 (x < 1，y < I)。本發(fā)明所述的球磨，可以是行星式、攪拌式或者筒式球磨中的任意一種。本發(fā)明所述的增稠劑，可以是淀粉、果膠、瓊脂、明膠、海藻脂、角叉膠、糊精、黃耆膠、多糖素衍生物、甲基纖維素、羧甲基纖維素、淀粉衍生物、干酪素、聚丙烯酸鈉、聚氧化乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、低分子聚乙烯蠟、聚丙烯酰胺的任意一種，優(yōu)選甲基纖維素、羧甲基纖維素或聚乙烯醇。以下通過實施例具體說明本發(fā)明的方法。
具體實施例方式實施例I :稱取80g電解Mn02，16g Li2CO3，加入瑪瑙球磨罐中，加入IOOg去離子水，Ig羧甲基纖維素鈉，置于行星式球磨機上球磨4h，取出漿料在120°C烘干24h，然后在高溫爐中850°C保溫12h，研磨并過300目篩后得錳酸鋰成品。將合成的材料與導電石墨、乙炔黑、PVDF按O. 88 O. 03 O. 03 O. 06的質(zhì)量
比在NMP中混合均勻，然后涂布在鋁箔上制成正極片并在120°C下干燥24h。以金屬鋰為負極，I. Omol/L的LiPF6溶于DMC EMC EC(體積比為I : I : I)的溶液為電解液，在氬氣氛圍的手套箱中組裝成CR2025電池。用Land2001電池測試儀進行充放電測試，測試的電壓范圍在3. 0-4. 35V，溫度為25°C，倍率為O. 2C，測得產(chǎn)品容量為129mAh/g。實施例2 :稱取60g Co3O4, 27. 6g Li2CO3，加入瑪瑙球磨罐中，加入IOOg去離子水，Ig羧甲基纖維素鈉，置于行星式球磨機上球磨4h，取出漿料在120°C烘干24h，然后在高溫爐中900°C保溫12h，研磨并過300目篩后得鈷酸鋰成品。將合成的材料與導電石墨、乙炔黑、PVDF按O. 88 O. 03 O. 03 O. 06的質(zhì)量比在NMP中混合均勻，然后涂布在鋁箔上制成正極片并在120°C下干燥24h。以金屬鋰為負極，I. Omol/L的LiPF6溶于DMC EMC EC(體積比為I : I : I)的溶液為電解液，在氬氣氛圍的手套箱中組裝成CR2025電池。用Land2001電池測試儀進行充放電測試，測試的電壓范圍在3. 0-4. 3V，溫度為25°C，倍率為O. 2C，測得產(chǎn)品容量為161mAh/g。
實施例3:稱取60g Col73Nil73Mnl73 (OH)2, 24. 2g Li2CO3，加入瑪瑙球磨罐中，加入IOOg去離子水，Ig羧甲基纖維素鈉，置于行星式球磨機上球磨4h，取出漿料在120°C烘干24h，然后在高溫爐中950°C保溫12h，研磨并過300目篩后得LiCo1/3Ni1/3Mn1/302成品。將合成的材料與導電石墨、乙炔黑、PVDF按O. 88 O. 03 O. 03 O. 06的質(zhì)量比在NMP中混合均勻，然后涂布在鋁箔上制成正極片并在120°C下干燥24h。以金屬鋰為負極，I. Omol/L的LiPF6溶于DMC EMC EC(體積比為I : I : I)的溶液為電解液，在氬氣氛圍的手套箱中組裝成CR2025電池。用Land2001電池測試儀進行充放電測試，測試的電壓范圍在3. 0-4. 3V，溫度為25°C，倍率為0. 2C，測得產(chǎn)品容量為172mAh/g。通過以上實施例可見，本發(fā)明所述方法可以得到高容量的鋰離子電池復合金屬氧化物正極材料。
權利要求
1.一種濕法球磨合成鋰離子電池復合金屬氧化物正極材料的方法，其特征在于，在球磨時加入待混合物料、一定量的去離子水或蒸餾水、增稠劑和磨球，球磨I 24h后，將所得漿料干燥，然后高溫合成制備鋰離子電池復合金屬氧化物正極材料。
2.如權利要求I所述濕法球磨合成鋰離子電池復合金屬氧化物正極材料的方法，其特征在于，所述的鋰離子電池復合金屬氧化物正極材料為LiCo02、LiMn2O4^ LiFeP04、Li (CoxNiyMn1^y)O2(x < I, y < I)的ー種。
3.如權利要求I所述濕法球磨合成鋰離子電池復合金屬氧化物正極材料的方法，其特征在于，所述的球磨是行星式、攪拌式或者筒式球磨中的任意ー種。
4.如權利要求I所述濕法球磨合成鋰離子電池復合金屬氧化物正極材料的方法，其特征在于，所述的增稠劑，可以是淀粉、果膠、瓊脂、明膠、海藻脂、角叉膠、糊精、黃耆膠、多糖素衍生物、甲基纖維素、羧甲基纖維素、淀粉衍生物、干酪素、聚丙烯酸鈉、聚氧化こ烯、聚こ烯吡咯烷酮、聚こ烯醇、低分子聚こ烯蠟、聚丙烯酰胺的任意ー種，優(yōu)選甲基纖維素、羧甲基纖維素或聚こ烯醇。
全文摘要
一種濕法球磨合成鋰離子電池復合金屬氧化物正極材料的方法，主要對工藝過程中水法球磨環(huán)節(jié)進行了改進，即向漿料中加入適量的增稠劑以抑制偏析現(xiàn)象，從而改進混料效果。其具體方法是在球磨時加入待混合物料、一定量的去離子水或蒸餾水、增稠劑和磨球，球磨1～24h后，將所得漿料干燥，然后高溫合成制備鋰離子電池復合金屬氧化物正極材料。本發(fā)明所述方法可以得到高容量的鋰離子電池復合金屬氧化物正極材料。
文檔編號H01M4/525GK102683641SQ20111005688
公開日2012年9月19日 申請日期2011年3月10日 優(yōu)先權日2011年3月10日
發(fā)明者代克化, 毛景, 苗恒 申請人:鄭州萬力新能科技有限公司