CN103972502A - 一种锂电池改性正极材料 - Google Patents

一种锂电池改性正极材料 Download PDF

Info

Publication number
CN103972502A
CN103972502A CN201410130293.5A CN201410130293A CN103972502A CN 103972502 A CN103972502 A CN 103972502A CN 201410130293 A CN201410130293 A CN 201410130293A CN 103972502 A CN103972502 A CN 103972502A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lithium battery
anode material
modified anode
material according
battery modified
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410130293.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103972502B (zh
Inventor
高博
王伟
赵夫涛
姜银珠
李俊峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anhui Qixin New Material Technology Co ltd
Original Assignee
WUHU ZHEXIN NEW ENERGY CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by WUHU ZHEXIN NEW ENERGY CO Ltd filed Critical WUHU ZHEXIN NEW ENERGY CO Ltd
Priority to CN201410130293.5A priority Critical patent/CN103972502B/zh
Publication of CN103972502A publication Critical patent/CN103972502A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103972502B publication Critical patent/CN103972502B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/581Chalcogenides or intercalation compounds thereof
    • H01M4/5815Sulfides
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/621Binders
    • H01M4/622Binders being polymers
    • H01M4/623Binders being polymers fluorinated polymers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明公开了一种锂电池改性正极材料,锂电池改性正极材料包括改性方法处理的FeS2;改性方法包括在惰性气体中加热,然后酸洗、过滤干燥,最后加入0.2wt%~0.5wt%的稀土金属及粘结剂充分搅拌混合制备制备而成。本发明工艺合理,制造方便,通过在锂电池正极材料中应用通过改性的FeS2,可以提高电池的电化学性能,满足了工作电压平台为1.5V的锂电池的市场需求。

Description

一种锂电池改性正极材料
技术领域:
本发明涉及锂电池材料技术领域,具体涉及一种通过改性获得的锂电池正极材料。
背景技术:
目前锂电池由于其显著的优点,如能量密度高,工作温度宽,寿命长等,被广泛应用在一次和二次电池市场中。在锂电池的开发和研究中,锂电池的电极材料,特别是正极材料,成为最重要的组成部分之一,因为锂电池的特性从本质上来说是由电池采用的电极材料所决定的。
现在市场上普遍使用的锂电池正极材料的工作电压平台主要在3~4V,无法应用于为传统的1.5V的操作设计的设备上。因此不断研究开发工作电压为1.5V的锂电池正极材料,制造出工作电压平台为1.5V的锂电池代替传统电池成为需要。
发明内容:
为了弥补现有技术问题,本发明的目的是提供一种锂电池改性正极材料,制成的电压为1.5V的锂电池正极材料,使锂电池性能得到进一步提升。。
本发明的技术方案如下:
锂电池改性正极材料,其特征在于:所述的锂电池改性正极材料包括改性方法处理的FeS2;所述的改性方法包括在惰性气体中加热,然后酸洗、过滤干燥,最后加入0.2wt%~0.5wt%的稀土金属及粘结剂充分搅拌混合制备制备而成。
所述的锂电池改性正极材料,其特征在于:所述的惰性气体选自氮气、氦气、氩气、氖、氪中的任意一种。
所述的锂电池改性正极材料,其特征在于:所述的加热温度范围是310℃~400℃。
所述的锂电池改性正极材料,其特征在于:所述的加热时间范围是5h~24h。
所述的锂电池改性正极材料,其特征在于:所述的酸洗溶液是浓度为0.5%~10%的硫酸或者盐酸溶液。
所述的锂电池改性正极材料,其特征在于:所述的粘结剂选自聚四氟乙烯,聚偏氟乙烯、者丁苯橡胶中的一种。
所述的锂电池改性正极材料,其特征在于:所述的搅拌混合的时间为0.5h~1.5h。
本发明的优点是:
本发明工艺合理,制造方便,通过在锂电池正极材料中应用通过改性的FeS2,可以提高电池的电化学性能,满足了工作电压平台为1.5V的锂电池的市场需求。
具体实施方式:
为了使本发明所解决的技术问题,技术方案,有益效果更加清楚明白,以下结合具体实施方式和实施例,对本发明做进一步的详细说明。应当理解的,此处所描述的具体实施方式及实施例仅用于解释本发明,并不用于限制本发明。
实施例1
所述的FeS2材料,是由天然黄铁矿经选矿,纯化,粉碎获得FeS2粉末材料。FeS22粉末在氩气环境中进行热处理,处理温度为310℃,处理时间为24h;处理后的FeS2粉末用筛网过滤后经1%的硫酸溶液处理,处理后过滤干燥。改性处理后的FeS2再通过加入0.2wt%的稀土金属,加入粘结剂充分混合制备成锂电池正极材料,混合搅拌时间为1h。所述的粘结剂选自聚四氟乙烯,聚偏氟乙烯或者丁苯橡胶;本实施例选用聚四氟乙烯。
测试表明,经此方法获得的Li/FeS2锂电池,经30次充放电循环后,仍然有250mAg/h的容量,比未处理的电池高200mAg/h,有明显的性能提升。
实施例2
所述的FeS2材料,是由天然黄铁矿经选矿,纯化,粉碎获得FeS2粉末材料。FeS2粉末在氮气环境中进行热处理,处理温度为350℃,处理时间为10h;处理后的FeS2粉末用筛网过滤后经0.5%的硫酸溶液处理,处理后过滤干燥。改性处理后的FeS2再通过加入0.4wt%的稀土金属,加入粘结剂充分混合制备成锂电池正极材料,混合搅拌时间为1.2h。所述的粘结剂选自聚四氟乙烯,聚偏氟乙烯或者丁苯橡胶;本实施例选用聚四氟乙烯。
测试表明,经此方法获得的Li/FeS2锂电池,经30次充放电循环后,仍然有280mAg/h的容量,比未处理的电池高230mAg/h,有明显的性能提升。
实施例3
所述的FeS2材料,是由天然黄铁矿经选矿,纯化,粉碎获得FeS2粉末材料。FeS2粉末在氮气环境中进行热处理,处理温度为410℃,处理时间为5h;处理后的FeS2粉末用筛网过滤后经10%的硫酸溶液处理,处理后过滤干燥。改性处理后的FeS2再通过加入0.5wt%的稀土金属,加入粘结剂充分混合制备成锂电池正极材料,,混合搅拌时间为0.6h。所述的粘结剂选自聚四氟乙烯,聚偏氟乙烯或者丁苯橡胶;本实施例选用聚四氟乙烯。
测试表明,经此方法获得的Li/FeS2锂电池,经30次充放电循环后,仍然有200mAg/h的容量,比未处理的电池高150mAg/h,相对于实施例1和实施例2效果下降,但相对于未处理的条件,性能也有明显的提升。

Claims (7)

1.一种锂电池改性正极材料,其特征在于:所述的锂电池改性正极材料包括改性方法处理的FeS2;所述的改性方法包括在惰性气体中加热,然后酸洗、过滤干燥,最后加入0.2wt%~0.5wt%的稀土金属及粘结剂充分搅拌混合制备制备而成。
2.根据权利要求1所述的锂电池改性正极材料,其特征在于:所述的惰性气体选自氮气、氦气、氩气、氖、氪中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的锂电池改性正极材料,其特征在于:所述的加热温度范围是310℃~400℃。
4.根据权利要求1所述的锂电池改性正极材料,其特征在于:所述的加热时间范围是5h~24h。
5.根据权利要求1所述的锂电池改性正极材料,其特征在于:所述的酸洗溶液是浓度为0.5%~10%的硫酸或者盐酸溶液。
6.根据权利要求1所述的锂电池改性正极材料,其特征在于:所述的粘结剂选自聚四氟乙烯,聚偏氟乙烯、者丁苯橡胶中的一种。
7.根据权利要求1所述的锂电池改性正极材料,其特征在于:所述的搅拌混合的时间为0.5h~1.5h。
CN201410130293.5A 2014-04-02 2014-04-02 一种锂电池改性正极材料 Active CN103972502B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410130293.5A CN103972502B (zh) 2014-04-02 2014-04-02 一种锂电池改性正极材料

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410130293.5A CN103972502B (zh) 2014-04-02 2014-04-02 一种锂电池改性正极材料

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103972502A true CN103972502A (zh) 2014-08-06
CN103972502B CN103972502B (zh) 2016-05-11

Family

ID=51241757

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410130293.5A Active CN103972502B (zh) 2014-04-02 2014-04-02 一种锂电池改性正极材料

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103972502B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106129366A (zh) * 2016-08-23 2016-11-16 贵州玉屏迈威科技有限公司 一种锂电池正极材料及其制备方法
CN106229484A (zh) * 2016-08-23 2016-12-14 贵州玉屏迈威科技有限公司 一种微波合成锂电池正极材料的方法
CN109065865A (zh) * 2018-08-02 2018-12-21 广州鹏辉能源科技股份有限公司 二硫化亚铁微球及其制备方法、电池正极材料及电池
CN110127773A (zh) * 2019-06-12 2019-08-16 贵州汇都电池材料有限责任公司 一种二硫化铁的制备方法
CN110272073A (zh) * 2019-06-12 2019-09-24 贵州汇都电池材料有限责任公司 一种二硫化铁酸洗提纯方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1645651A (zh) * 2004-08-09 2005-07-27 惠州德赛能源科技有限公司 锂电池正极活性材料的制备方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1645651A (zh) * 2004-08-09 2005-07-27 惠州德赛能源科技有限公司 锂电池正极活性材料的制备方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JAE-WON CHOI ET AL: "Improved Cycle Properties of FeS2 Cathode Material with Metallic Additives", 《材料科学与工程学报》 *
TANG ZHIYUAN ET AL: "Natural and Treated FeS2 in Li/FeS2 Coin Cell", 《TRANSACTIONS OF TIANJIN UNIVERSITY》 *
冯旭等: "锂电池正极材料FeS2", 《化学进展》 *
崔燕等: "正极添加剂对锂-二硫化铁扣式电池的影响", 《湖南工业大学学报》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106129366A (zh) * 2016-08-23 2016-11-16 贵州玉屏迈威科技有限公司 一种锂电池正极材料及其制备方法
CN106229484A (zh) * 2016-08-23 2016-12-14 贵州玉屏迈威科技有限公司 一种微波合成锂电池正极材料的方法
CN109065865A (zh) * 2018-08-02 2018-12-21 广州鹏辉能源科技股份有限公司 二硫化亚铁微球及其制备方法、电池正极材料及电池
CN109065865B (zh) * 2018-08-02 2020-09-25 广州鹏辉能源科技股份有限公司 二硫化亚铁微球及其制备方法、电池正极材料及电池
CN110127773A (zh) * 2019-06-12 2019-08-16 贵州汇都电池材料有限责任公司 一种二硫化铁的制备方法
CN110272073A (zh) * 2019-06-12 2019-09-24 贵州汇都电池材料有限责任公司 一种二硫化铁酸洗提纯方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103972502B (zh) 2016-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7220360B2 (ja) 正極材料の回収方法、得られた正極材料およびその用途
CN105506310B (zh) 一种从含锂卤水中提取锂的方法
CN103579596B (zh) 锂离子电池负极材料的制备方法
CN109935922A (zh) 一种从废旧锂离子电池材料中回收有价金属的方法
CN103972502A (zh) 一种锂电池改性正极材料
CN107123810B (zh) 一种基于磷化镍骨架结构复合材料的制备方法及其应用
CN105460917A (zh) 一种具有分级结构的氮掺杂碳纳米管及制备方法
CN104795543B (zh) 一种凹凸棒基硫复合材料及其制备方法和储能应用
CN106299282A (zh) 一种氮掺杂碳纳米管硫复合材料及制备方法
CN102583297A (zh) 一种锂离子电池正极材料磷酸铁锂的回收再生方法
CN109216822A (zh) 废旧锂离子电池负极材料的回收方法
CN106848237A (zh) 一种高比容量的钠离子正极材料的制备方法
CN102169991A (zh) 一种具有核壳结构的锂电池正极材料及其制备方法和应用
CN104466182A (zh) 一种氮掺杂纳米碳包覆/氧化改性石墨复合材料及其制备方法
CN106684340A (zh) 一种锂离子电池正极浆料及其制备方法
CN105449176B (zh) 一种改性活性炭的长寿命铅炭电池极板
CN117256066A (zh) 全链条一体化废旧磷酸铁锂正极片再生的方法和再生磷酸铁锂正极片
CN103825017A (zh) 用于锂离子电池正极材料的锰酸锂及掺杂锰酸锂的制备方法
CN113889612B (zh) 一种锂电池用碳基纳米材料及其制备方法
CN104638243A (zh) 用黄钠铁矾制备焦磷酸盐钠离子电池电极材料的工艺
CN104538616A (zh) 一种锂离子动力电池正极材料锰酸锂的制备方法
CN108448069A (zh) 一种高镍锂离子电池正极材料改性方法
CN114566728A (zh) 一种无钴正极材料的回收方法
CN102867962B (zh) 一种用CePO4进行修饰的LiFePO4复合正极材料的制备方法
CN104300111B (zh) 一种电极材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C53 Correction of patent of invention or patent application
CB02 Change of applicant information

Address after: 241000, No. 32 workshop of small and medium-sized enterprise park, South Zone, hi tech Industrial Development Zone, Yijiang District, Anhui, Wuhu

Applicant after: WUHU ZHEXIN NEW ENERGY Co.,Ltd.

Address before: 32 delivery room, small and medium-sized enterprise park, South Zone, hi tech Industrial Development Zone, Yijiang District, Anhui, Wuhu 241000, China

Applicant before: WUHU ZHEXIN NEW ENERGY Co.,Ltd.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20180212

Address after: 241000 Wuhu high tech Zone in the Southern District of small and medium enterprises entrepreneurship Park, building No. 1, No.

Patentee after: ANHUI AND NEW ENERGY MATERIALS CO.,LTD.

Address before: 241000, No. 32 workshop of small and medium-sized enterprise park, South Zone, hi tech Industrial Development Zone, Yijiang District, Anhui, Wuhu

Patentee before: WUHU ZHEXIN NEW ENERGY Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20200506

Address after: 238300 High-tech New Materials Industrial Park, Shijian Town, Wuwei County, Wuhu City, Anhui Province

Patentee after: Anhui Qixin New Material Technology Co.,Ltd.

Address before: 241000 Wuhu high tech Zone in the Southern District of small and medium enterprises entrepreneurship Park, building No. 1, No.

Patentee before: ANHUI AND NEW ENERGY MATERIALS Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20211112

Address after: 241000 floor 3, building 4, phase II, Service Outsourcing Industrial Park, Wuhu high tech Industrial Development Zone, Anhui Province (No. 717, south Zhongshan Road)

Patentee after: ANHUI AND NEW ENERGY MATERIALS CO.,LTD.

Address before: 238300 hi tech new material industrial park, Shijian Town, Wuwei County, Wuhu City, Anhui Province

Patentee before: Anhui Qixin New Material Technology Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230625

Address after: 238300 hi tech new material industrial park, Shijian Town, Wuwei County, Wuhu City, Anhui Province

Patentee after: Anhui Qixin New Material Technology Co.,Ltd.

Address before: 241000 floor 3, building 4, phase II, Service Outsourcing Industrial Park, Wuhu high tech Industrial Development Zone, Anhui Province (No. 717, south Zhongshan Road)

Patentee before: ANHUI AND NEW ENERGY MATERIALS CO.,LTD.

TR01 Transfer of patent right