本發(fā)明涉及一種鋰電技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種改性錳酸鋰電正極材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
鋰離子電池具有工作電壓高、比能量高、循環(huán)壽命長、重量輕、白放電少、無記憶效應(yīng)與性價比高等優(yōu)點(diǎn)，已成為高功率電動車輛、人造衛(wèi)星、航空航天燈領(lǐng)域可充式電源的主要選擇對象。另外，正負(fù)極材料組成的體系有個共同的特點(diǎn)就是放電后期，尤其是在放電結(jié)束時，電壓下降非?？欤簿褪窃谶@個電壓區(qū)間里面，鋰離子電池的容量幾乎沒有了。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種改性錳酸鋰電正極材料及其制備方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
一種改性錳酸鋰電正極材料，按照重量份的主要原料為：改性錳酸鋰32-40份、醋酸鋰10-14份、聚氯乙烯8-10份、聚硫化冉酸2-6份、三羥甲基氨基甲烷2-6份、納米氫氧化鋁1.4-2.0份；所述改性錳酸鋰的制備方法為：將錳酸鋰與二甲基亞砜、聚磷酸銨、二氧化錫、月桂酸酯混合，671℃下煅燒1h，真空干燥即得。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述改性錳酸鋰電正極材料，按照重量份的主要原料為：改性錳酸鋰34-37份、醋酸鋰11-13份、聚氯乙烯8-10份、聚硫化冉酸2-6份、三羥甲基氨基甲烷2-6份、納米氫氧化鋁1.6-1.9份；所述改性錳酸鋰的制備方法為：將錳酸鋰與二甲基亞砜、聚磷酸銨、二氧化錫、月桂酸酯混合，671℃下煅燒1h，真空干燥即得。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述改性錳酸鋰電正極材料，按照重量份的主要原料為：改性錳酸鋰36份、醋酸鋰12份、聚氯乙烯9份、聚硫化冉酸5份、三羥甲基氨基甲烷4份、納米氫氧化鋁1.8份；所述改性錳酸鋰的制備方法為：將錳酸鋰與二甲基亞砜、聚磷酸銨、二氧化錫、月桂酸酯混合，671℃下煅燒1h，真空干燥即得。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述錳酸鋰的純度為99.9％以上。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述三羥甲基氨基甲烷的目數(shù)為1200目。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：所述聚磷酸銨的目數(shù)為1200目。
一種改性錳酸鋰電正極材料的制備方法，具體步驟為：
(1)首先，將改性錳酸鋰與醋酸鋰混勻，隨后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加熱至700℃-800℃并攪拌60min-90min，制成半成品；
(2)最后，將半成品與聚氯乙烯、聚硫化冉酸、三羥甲基氨基甲烷、納米氫氧化鋁進(jìn)行混勻攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速為400r/min，攪拌時間為45min，隨后于1100℃進(jìn)行焙燒，真空干燥即得。
作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案：步驟(1)中加熱至750℃并攪拌74min。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
所制備的鋰離子電池具有優(yōu)異的循環(huán)性能，常溫下1C充放循環(huán)2000次容量保持在90％以上；6C倍率下放電是1C容量的98％以上；3C/10V過充測試電池不起火不爆炸；高溫循環(huán)優(yōu)異，60℃下1C充放循環(huán)1000次容量保持在88％以上；具有良好的安全性能，針刺、擠壓、過充、過放等測試不爆炸、不起火。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1
一種改性錳酸鋰電正極材料，按照重量份的主要原料為：改性錳酸鋰32份、醋酸鋰10份、聚氯乙烯8份、聚硫化冉酸2份、三羥甲基氨基甲烷2份、納米氫氧化鋁1.4份；所述改性錳酸鋰的制備方法為：將錳酸鋰與二甲基亞砜、聚磷酸銨、二氧化錫、月桂酸酯混合，671℃下煅燒1h，真空干燥即得；所述錳酸鋰的純度為99.9％以上；所述三羥甲基氨基甲烷的目數(shù)為1200目；所述聚磷酸銨的目數(shù)為1200目。
一種改性錳酸鋰電正極材料的制備方法，具體步驟為：
(1)首先，將改性錳酸鋰與醋酸鋰混勻，隨后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加熱至700℃并攪拌60min，制成半成品；
(2)最后，將半成品與聚氯乙烯、聚硫化冉酸、三羥甲基氨基甲烷、納米氫氧化鋁進(jìn)行混勻攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速為400r/min，攪拌時間為45min，隨后于1100℃進(jìn)行焙燒，真空干燥即得。
實(shí)施例2
一種改性錳酸鋰電正極材料，按照重量份的主要原料為：改性錳酸鋰34份、醋酸鋰11份、聚氯乙烯8份、聚硫化冉酸2份、三羥甲基氨基甲烷2份、納米氫氧化鋁1.6份；所述改性錳酸鋰的制備方法為：將錳酸鋰與二甲基亞砜、聚磷酸銨、二氧化錫、月桂酸酯混合，671℃下煅燒1h，真空干燥即得；所述錳酸鋰的純度為99.9％以上；所述三羥甲基氨基甲烷的目數(shù)為1200目；所述聚磷酸銨的目數(shù)為1200目。
一種改性錳酸鋰電正極材料的制備方法，具體步驟為：
(1)首先，將改性錳酸鋰與醋酸鋰混勻，隨后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加熱至700℃并攪拌60min，制成半成品；
(2)最后，將半成品與聚氯乙烯、聚硫化冉酸、三羥甲基氨基甲烷、納米氫氧化鋁進(jìn)行混勻攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速為400r/min，攪拌時間為45min，隨后于1100℃進(jìn)行焙燒，真空干燥即得。
實(shí)施例3
一種改性錳酸鋰電正極材料，按照重量份的主要原料為：改性錳酸鋰36份、醋酸鋰12份、聚氯乙烯9份、聚硫化冉酸5份、三羥甲基氨基甲烷4份、納米氫氧化鋁1.8份；所述改性錳酸鋰的制備方法為：將錳酸鋰與二甲基亞砜、聚磷酸銨、二氧化錫、月桂酸酯混合，671℃下煅燒1h，真空干燥即得；所述錳酸鋰的純度為99.9％以上；所述三羥甲基氨基甲烷的目數(shù)為1200目；所述聚磷酸銨的目數(shù)為1200目。
一種改性錳酸鋰電正極材料的制備方法，具體步驟為：
(1)首先，將改性錳酸鋰與醋酸鋰混勻，隨后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加熱至750℃并攪拌74min，制成半成品；
(2)最后，將半成品與聚氯乙烯、聚硫化冉酸、三羥甲基氨基甲烷、納米氫氧化鋁進(jìn)行混勻攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速為400r/min，攪拌時間為45min，隨后于1100℃進(jìn)行焙燒，真空干燥即得。
實(shí)施例4
一種改性錳酸鋰電正極材料，按照重量份的主要原料為：改性錳酸鋰37份、醋酸鋰13份、聚氯乙烯10份、聚硫化冉酸6份、三羥甲基氨基甲烷6份、納米氫氧化鋁1.9份；所述改性錳酸鋰的制備方法為：將錳酸鋰與二甲基亞砜、聚磷酸銨、二氧化錫、月桂酸酯混合，671℃下煅燒1h，真空干燥即得；所述錳酸鋰的純度為99.9％以上；所述三羥甲基氨基甲烷的目數(shù)為1200目；所述聚磷酸銨的目數(shù)為1200目。
一種改性錳酸鋰電正極材料的制備方法，具體步驟為：
(1)首先，將改性錳酸鋰與醋酸鋰混勻，隨后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加熱至800℃并攪拌90min，制成半成品；
(2)最后，將半成品與聚氯乙烯、聚硫化冉酸、三羥甲基氨基甲烷、納米氫氧化鋁進(jìn)行混勻攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速為400r/min，攪拌時間為45min，隨后于1100℃進(jìn)行焙燒，真空干燥即得。
實(shí)施例5
一種改性錳酸鋰電正極材料，按照重量份的主要原料為：改性錳酸鋰40份、醋酸鋰14份、聚氯乙烯10份、聚硫化冉酸6份、三羥甲基氨基甲烷6份、納米氫氧化鋁2.0份；所述改性錳酸鋰的制備方法為：將錳酸鋰與二甲基亞砜、聚磷酸銨、二氧化錫、月桂酸酯混合，671℃下煅燒1h，真空干燥即得；所述錳酸鋰的純度為99.9％以上；所述三羥甲基氨基甲烷的目數(shù)為1200目；所述聚磷酸銨的目數(shù)為1200目。
一種改性錳酸鋰電正極材料的制備方法，具體步驟為：
(1)首先，將改性錳酸鋰與醋酸鋰混勻，隨后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加熱至800℃并攪拌90min，制成半成品；
(2)最后，將半成品與聚氯乙烯、聚硫化冉酸、三羥甲基氨基甲烷、納米氫氧化鋁進(jìn)行混勻攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速為400r/min，攪拌時間為45min，隨后于1100℃進(jìn)行焙燒，真空干燥即得。
對比例1
一種錳酸鋰電正極材料，按照重量份的主要原料為：錳酸鋰36份、醋酸鋰12份、聚氯乙烯9份、三羥甲基氨基甲烷4份、納米氫氧化鋁1.8份；所述錳酸鋰的純度為99.9％以上；所述三羥甲基氨基甲烷的目數(shù)為1200目。
一種錳酸鋰電正極材料的制備方法，具體步驟為：
(1)首先，將錳酸鋰與醋酸鋰混勻，隨后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加熱至750℃并攪拌74min，制成半成品；
(2)最后，將半成品與聚氯乙烯、三羥甲基氨基甲烷、納米氫氧化鋁進(jìn)行混勻攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速為400r/min，攪拌時間為45min，隨后于1100℃進(jìn)行焙燒，真空干燥即得。
對比例2
一種錳酸鋰電正極材料，按照重量份的主要原料為：錳酸鋰36份、醋酸鋰12份、三羥甲基氨基甲烷4份；所述錳酸鋰的純度為99.9％以上；所述三羥甲基氨基甲烷的目數(shù)為1200目。
一種錳酸鋰電正極材料的制備方法，具體步驟為：
(1)首先，將錳酸鋰與醋酸鋰混勻，隨后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加熱至750℃并攪拌74min，制成半成品；
(2)最后，將半成品與三羥甲基氨基甲烷進(jìn)行混勻攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速為400r/min，攪拌時間為45min，隨后于1100℃進(jìn)行焙燒，真空干燥即得。
對比例3
一種改性錳酸鋰電正極材料，按照重量份的主要原料為：改性錳酸鋰36份、醋酸鋰12份、聚氯乙烯9份、三羥甲基氨基甲烷4份、納米氫氧化鋁1.8份；所述改性錳酸鋰的制備方法為：將錳酸鋰與二甲基亞砜、聚磷酸銨、二氧化錫、月桂酸酯混合，671℃下煅燒1h，真空干燥即得；所述錳酸鋰的純度為99.9％以上；所述三羥甲基氨基甲烷的目數(shù)為1200目；所述聚磷酸銨的目數(shù)為1200目。
一種改性錳酸鋰電正極材料的制備方法，具體步驟為：
(1)首先，將改性錳酸鋰與醋酸鋰混勻，隨后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，加熱至750℃并攪拌74min，制成半成品；
(2)最后，將半成品與聚氯乙烯、三羥甲基氨基甲烷、納米氫氧化鋁進(jìn)行混勻攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速為400r/min，攪拌時間為45min，隨后于1100℃進(jìn)行焙燒，真空干燥即得。
檢測實(shí)驗(yàn)
將實(shí)施例1-5及對比例1-3制備的鋰電正極材料制備成1665132型號鋰離子動力電池(型號H16*W65*L132mm的疊片軟包電池)，壓實(shí)密度在3.0g/cm3以上，體積能量密度在450Wh/L以上；電芯在3.0V-4.2V電壓下，1C放電克容量發(fā)揮120mAh/g以上。
所制備的鋰離子電池具有優(yōu)異的循環(huán)性能，常溫下1C充放循環(huán)2000次容量保持在90％以上；6C倍率下放電是1C容量的98％以上；3C/10V過充測試電池不起火不爆炸；高溫循環(huán)優(yōu)異，60℃下1C充放循環(huán)1000次容量保持在88％以上；具有良好的安全性能，針刺、擠壓、過充、過放等測試不爆炸、不起火。具體測試結(jié)果見表1所示:
表1
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。
此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個實(shí)施方式僅包含一個獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。