專利名稱：鋰電池正極材料的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是涉及一種電極材料，且特別是涉及一種鋰電池正極材料的制造方法。
背景技術(shù)：
鋰電池為二次電池(即可充電式電池)的一種，其主要是由鋰合金氧化物的正極、 液態(tài)有機(jī)電解液或固態(tài)電解質(zhì)以及作為負(fù)極的碳材所組成。目前鋰電池的應(yīng)用主要在于如移動(dòng)電話、筆記本型計(jì)算機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、攝影機(jī)等3C用品，以作為供應(yīng)上述3C產(chǎn)品所需的高能量密度的電源來(lái)源。然而，對(duì)于較上述3C用品具有更高功率的應(yīng)用，例如是電動(dòng)車以及手工具等應(yīng)用，鋰二次電池的應(yīng)用則尚未成熟，其原因在于目前鋰二次電池中所應(yīng)用的鋰金屬氧化物的正極電極材料具有導(dǎo)電度過(guò)低的問(wèn)題，故于高放電電流時(shí)將遭遇材料內(nèi)部電位不足的問(wèn)題，因而使得鋰二次電池中鋰離子的嵌入/嵌出時(shí)降低了材料的使用性，進(jìn)而劣化了鋰電池的高電流的充放電能力以及其循環(huán)壽命。因此，便需要一種導(dǎo)電度更為提升的正極材料，以提升鋰二次電池的壽命以及充放電能力，進(jìn)而改善其于高功率方面的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種導(dǎo)電度更為提升的正極材料，以提升鋰二次電池的壽命以及充放電能力，進(jìn)而改善其于高功率方面的應(yīng)用。因此，本發(fā)明提供了一種鋰電池正極材料、鋰電池正極材料的制造方法及應(yīng)用上述鋰電池正極材料的鋰二次電池。依據(jù)一實(shí)施例，本發(fā)明提供了一種鋰電池正極材料，包括一多孔性鋰氧化物微米粒子，其中該多孔性鋰氧化物微米粒子包括多個(gè)多孔性鋰氧化物納米粒子，這些多孔性鋰氧化物納米粒子內(nèi)設(shè)置有一第一導(dǎo)電層；一孔洞，由這些多孔性鋰氧化物納米粒子于連結(jié)后所限定而成；一第二導(dǎo)電層，至少包覆于這些多孔性鋰氧化物納米粒子之一的表面并接觸該第一導(dǎo)電層，以于所述多孔性鋰氧化物微米粒子中形成3-D導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)；以及一導(dǎo)電纖維，連結(jié)所述第二導(dǎo)電層。此多孔性鋰氧化物微米粒子內(nèi)具有多個(gè)納米鋰氧化物粒子、納米多孔通道與納米3-D導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)所組成，外具有一導(dǎo)電纖維連接成外第二導(dǎo)電層。依據(jù)一實(shí)施例，本發(fā)明提供了一種鋰二次電池，包括一正極，包括前述的鋰電池正極材料；一負(fù)極；以及一離子傳導(dǎo)層，夾置于所述正極與所述負(fù)極之間。依據(jù)一實(shí)施例，本發(fā)明提供了一種鋰電池正極材料兩階段煅燒的制造方法，包括提供包括鋰離子前驅(qū)物、磷酸鹽前驅(qū)物以及鐵離子前驅(qū)物之一混合粉末，其中該混合粉末包括多個(gè)多孔性納米粒子；混合該混合粉末與水以形成一第一漿料；造粒鍛燒該第一漿料以形成一第一類球形前驅(qū)物；混合該第一類球形前驅(qū)物、導(dǎo)電材料及水以形成一第二漿料；造粒鍛燒該第二漿料以形成多個(gè)多孔性鋰氧化物微米粒子；以及混合這些多孔性鋰氧化物微米粒子、一導(dǎo)電碳材與一粘結(jié)劑，以形成該鋰電池正極材料。本發(fā)明通過(guò)使用經(jīng)改質(zhì)的磷酸鋰鐵作為正極材料，其具有較多的表面積、較小的孔徑大小、較低的電阻值以及適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電材料覆蓋情形，因而有利于提升磷酸鋰鐵結(jié)構(gòu)的電子導(dǎo)電性、改善鋰離子的擴(kuò)散路徑并較易使得添加有電解質(zhì)溶液時(shí)使充滿孔洞以利離子傳導(dǎo)并通過(guò)增加表面積而增加反應(yīng)面積與反應(yīng)機(jī)會(huì)。使用本發(fā)明的正極材料的鋰二次電池中，由于正極材料的結(jié)構(gòu)中多孔性鋰金屬氧化物微米粒子所建構(gòu)成的多孔隙導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，因而具有極佳的電性表現(xiàn)，利于高電流放電，也即利于高功率的應(yīng)用，并適用于高功率值的充放電應(yīng)用，因而顯現(xiàn)出本發(fā)明中經(jīng)改質(zhì)的磷酸鋰鐵正極材料具有良好導(dǎo)電度，進(jìn)而可更容易導(dǎo)出電子以及使得鋰離子較易脫離磷酸鋰鐵晶體。為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下


圖1為一示意圖，顯示了依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的鋰二次電池正極結(jié)構(gòu)的剖面情形；圖2為一示意圖，顯示了依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的正極材料的結(jié)構(gòu)；圖3為一示意圖，顯示了圖2中正極材料中所含導(dǎo)電粒子的結(jié)構(gòu)；圖^、4b與如為一系列示意圖，分別顯示了依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例中正極材料的晶體結(jié)構(gòu)；圖5為一示意圖，顯示了依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的鋰二次電池；圖6為一示意圖，顯示了依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的鋰二次電池；圖7為一圖表，顯示了依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的正極材料的X光衍射分析結(jié)果；圖8為一圖表，顯示了依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的正極材料的電化學(xué)分析結(jié)果；圖9為一圖表，顯示了依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的正極材料的電化學(xué)分析結(jié)果；以及圖10為一圖表，顯示了依據(jù)本發(fā)明一比較例的正極材料的電化學(xué)分析結(jié)果。其中，主要組件符號(hào)說(shuō)明10 集電板；12 正極材料層；14 正極極板結(jié)構(gòu)；16 鋰金屬氧化物；17 導(dǎo)電碳材；18 粘結(jié)劑；20 多孔性鋰氧化物微米粒子；
30 包覆有導(dǎo)電層的多孔性鋰氧化物納米粒子；30’ 未包覆有導(dǎo)電層的多孔性鋰氧化物納米粒子；32 導(dǎo)電層；34 孔洞；36 導(dǎo)電纖維；40 導(dǎo)電層；50 納米晶體；100 柱型鋰二次電池；102 離子傳導(dǎo)層；104 正極；106 負(fù)極；108 外殼；110 正極端子；112 負(fù)極端子；200 錢幣型鋰二次電池；202 離子傳導(dǎo)層；204 正極；206 正極殼；208 負(fù)極；210 負(fù)極殼；邪0 密合墊。
具體實(shí)施例方式請(qǐng)參照?qǐng)D1的示意圖，顯示了依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的正極極板結(jié)構(gòu)14的剖面情形。在此，正極極板結(jié)構(gòu)14包括了涂布于集電板10上的正極材料層12。集電板例如為鋁 (八1)、鋁/碳(A1/C)、納米鋁/鋁(nano-Al/Al)等材料的導(dǎo)電板材。于正極材料膜層12 內(nèi)主要包括了鋰金屬氧化物16、導(dǎo)電碳材17以及粘結(jié)劑(binder) 18，其中鋰金屬氧化物 16 導(dǎo)電碳材17 粘結(jié)劑18的重量比約介于93 3 4 75 10 15。請(qǐng)參照?qǐng)D2的示意圖，顯示了依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的鋰金屬氧化物16內(nèi)所含的多孔性鋰氧化物微米粒子20的示意情形，而鋰合金氧化物16主要是由多個(gè)多孔性鋰氧化物微米粒子20所造粒形成(在此未顯示其結(jié)合情形)，其所含的正極材料粒子20分別具有介于5微米 20微米的平均粒徑、介于lm2/g 50m2/g的表面積以及介于0. 02c. c. /g 0. 12c. c. /g的孔隙度。如圖2所示，僅單獨(dú)顯示了一多孔性鋰氧化物微米粒子20的示意結(jié)構(gòu)，其包括多個(gè)多孔性鋰氧化物納米粒子30，這些多孔性鋰氧化物納米粒子30分別具有介于100納米 500納米的平均粒徑。這些多孔性鋰氧化物納米粒子30于連結(jié)后于其間則限定而成多個(gè)孔洞34，而上述孔洞34可為有序的或無(wú)序的非封閉性孔洞并具有介于10 30納米之一尺寸，以于鋰二次電池應(yīng)用中提供電解液或電解質(zhì)濕潤(rùn)的位置與電化學(xué)的反應(yīng)面積，進(jìn)而提高離子傳導(dǎo)速率。另外，于大多數(shù)的多孔性鋰氧化物納米粒子30的表面上包覆有一導(dǎo)電層32。然而，于多孔性鋰氧化物微米粒子20中仍具有少量未為導(dǎo)電層32所包覆的多孔性鋰氧化物納米粒子，在此標(biāo)示為30’。另外，于多孔性鋰氧化物微米粒子20內(nèi)也包括有數(shù)個(gè)導(dǎo)電纖維36，其是連結(jié)于導(dǎo)電層32且可能突出于多孔性鋰氧化物微米粒子20的表面及/或延伸進(jìn)入于多孔性鋰氧化物納米粒子30/30’之間的孔洞34內(nèi)，以便連結(jié)位于多孔性鋰氧化物微米粒子20內(nèi)部的多孔性鋰氧化物納米粒子30/30’。導(dǎo)電層32的材料例如為金屬、導(dǎo)電有機(jī)材料或?qū)щ姛o(wú)機(jī)材料(如導(dǎo)電碳)等材料，并具有3 10納米之一厚度。而導(dǎo)電纖維 36的材料例如為金屬、導(dǎo)電有機(jī)材料或?qū)щ姛o(wú)機(jī)材料(如導(dǎo)電碳)等材料，其平均直徑約為 0. 5 3微米。如此，通過(guò)導(dǎo)電層32與導(dǎo)電纖維36的形成與可能連結(jié)情形，因而可于鋰氧化物微米粒子20內(nèi)建構(gòu)成三維(3-D)導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)而有利于電子的傳導(dǎo)。請(qǐng)參照?qǐng)D3的示意情形，其顯示了圖2中多孔性鋰氧化物微米粒子20中所含多孔性鋰氧化物納米粒子的結(jié)構(gòu)。如圖3所示，在此多孔性鋰氧化物納米粒子30的表面包覆有一導(dǎo)電層32，此多孔性鋰氧化物納米粒子30具有多個(gè)孔洞(未顯示)，其是由多個(gè)鋰金屬氧化物的納米晶體50所組成，而于這些納米晶體50之間則形成有一導(dǎo)電層40，導(dǎo)電層40 則接觸并連結(jié)導(dǎo)電層32。在此，多孔性鋰氧化物納米粒子30內(nèi)的納米晶體50則具有10 100納米的平均粒徑。如此，通過(guò)導(dǎo)電層40與導(dǎo)電層32的形成與連結(jié)，因而可于鋰氧化物納米粒子30內(nèi)建構(gòu)成三維(3-D)導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)以利于電子的傳導(dǎo)。在此，鋰金屬氧化物粉末的納米晶體50可包括層狀結(jié)構(gòu)、尖晶石結(jié)構(gòu)與橄欖石結(jié)構(gòu)的鋰金屬氧化物。具有層狀結(jié)構(gòu)的納米晶體50的材料例如為L(zhǎng)iCo02、LiNiO2, LiMnO2或 LiCoxNiyMnzO2 (其中x+y+z = 1)，圖如則繪示了所采用LiCoA材料納米晶體的層狀結(jié)構(gòu)的示意情形。而具有尖晶石結(jié)構(gòu)的納米晶體50的材料則例如為L(zhǎng)i2Ti5O8或LiMn2O4，圖4b則繪示了所采用LiMnO2材料納米晶體的尖晶石結(jié)構(gòu)的示意情形。具有橄欖石結(jié)構(gòu)的納米晶體 50 則例如為 LiFeP04/C、LiFePO4 或 LixM1-(^fr)DdTtG^r (XO4)，其中 M 是擇自 Fe、Mn、Co、 Ti,Ni或上述材料的混合物，而D是擇自二價(jià)的元素Mg、Ni、Co、Zn、Cu與Ti，而T是擇自三價(jià)的元素Al、Ti、Cr、Fe、Mn、Ga、Si與V，而Q是擇自四價(jià)的元素Ti、Ge、Sn與V，而R是擇自五價(jià)的元素V、Nb、與Ta，而X是擇自Si、S、P、V或上述材料的混合物，其中0彡χ彡1、 0彡d，t，q，r彡1且至少d、t、q與r之一不為零。圖如則繪示了采用LiFePO4的橄欖石結(jié)構(gòu)的示意情形。圖5為一示意圖，顯示了依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的鋰二次電池100，其具有柱狀外形以及相對(duì)設(shè)置的負(fù)極(anode) 106與正極(cathode) 104，而負(fù)極106與正極104是為離子傳導(dǎo)層(ionic conductor) 102所相阻隔。在此，負(fù)極106、正極104與離子傳導(dǎo)層102是為外殼(housing) 108所包覆，而負(fù)極106以及正極104則分別連結(jié)于一負(fù)極端子(anode terminal) 112以及一正極端子(cathodeterminal) 110。于如圖5所示的鋰二次電池中， 正極104是采用如圖1所示的正極材料層12，而負(fù)極106則例如為碳、石墨、中間相碳微球 (mesocarbonmicrobeads,MCMB)或鋰(Li)等導(dǎo)電材質(zhì)的基板，而離子傳導(dǎo)層102中則包括有含鋰電解質(zhì)的隔離膜或膠狀電解質(zhì)。在此，通過(guò)采用本發(fā)明的正極材料層12，鋰二次電池 100因而適用于需使用高充放電功率的產(chǎn)品應(yīng)用。圖6則為一示意圖，其顯示了依據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的鋰二次電池200，其具有一
6錢幣狀外型(coin shape)，其具有包含正極材料膜層的正極204以及包含負(fù)極材料膜層的負(fù)極208，其中負(fù)極208是堆棧并設(shè)置于正極204的上方并于負(fù)極208與正極204之間夾置有離子傳導(dǎo)層202。在此，負(fù)極210、離子傳導(dǎo)層202與經(jīng)層迭后正極204于正極側(cè)為正極殼206所包覆以及于負(fù)極側(cè)為負(fù)極殼210所包覆，而正極殼206與負(fù)極殼210則分別作為負(fù)極端子以及正極端子。在此，于正極殼206之一部?jī)?nèi)則埋設(shè)有密合墊(gaSket)250，借以避免鋰二次電池200所含材料的流出。于如圖6所示的鋰二次電池中，正極204是采用如圖1所示的正極材料層12，而負(fù)極208則例如為碳、石墨、中間相碳微球(mesocarbon microbeads,MCMB)或鋰(Li)等導(dǎo)電材質(zhì)的基板，而離子傳導(dǎo)層202中則包括有含鋰電解質(zhì)的隔離膜或膠狀電解質(zhì)。在此，通過(guò)采用本發(fā)明的正極材料層12，因而適用于需使用高充放電功率的產(chǎn)品應(yīng)用。另外，本發(fā)明也提供了一種正極材料的制造方法，包括下列步驟(a)提供一鋰離子前驅(qū)物的粉末，其包含LiOH、Li2CO3或C2H5COOLi ；—磷酸鹽前驅(qū)物的粉末，其包含(NH4)2HPCV NH4H2PO4, H3PO4或(NH4) 3P04 ；以及一鐵離子前驅(qū)物的粉末，其包含F(xiàn)ii2C2O4 · XH2O, Fe、Fe2 (C2O4) 3或狗(C2H5COO) 2，上述前驅(qū)物的粉末包括多個(gè)多孔性納米粒子；(b)混合上述三種前驅(qū)物的粉末與水以形成一第一漿料，其中上述三種前驅(qū)物的粉末的混合比例則約介于1 1 1(摩爾數(shù)比)；(c)造粒鍛燒上述第一漿料以形成一第一類球形(sphere-like)前驅(qū)物；(d)混合上述第一類球形前驅(qū)物、導(dǎo)電材料及水以形成一第二漿料；(e)造粒鍛燒上述第二漿料，以形成多個(gè)多孔性鋰氧化物微米粒子；以及(f)混合這些多孔性鋰氧化物微米粒子、一導(dǎo)電粉末、一粘結(jié)劑，以形成適用于鋰電池的正極極板。于上述實(shí)施情形中，于步驟(b)中所形成的第一漿料中前驅(qū)物粉末與水的比例介于20 80 60 40(襯％)，而于步驟((1)中所形成的第二漿料中第一類球形前驅(qū)物、導(dǎo)電材料與水的比例介于46 4 50 40 10 50 )，而于步驟(f)中的多孔性鋰氧化物微米粒子、導(dǎo)電粉末與粘結(jié)劑的混合比例則約介于93 3 4 75 10 15(wt%), 并于上述材料經(jīng)混合后將之涂布在收集板上(例如是鋁箔)，以形成鋰二次電池正極極板。另外，于上述實(shí)施情形中，步驟(d)中所使用的導(dǎo)電材料為金屬、導(dǎo)電有機(jī)材料或?qū)щ姛o(wú)機(jī)材料(如導(dǎo)電碳)等材料，例如是導(dǎo)電碳粉或金屬粉末。再者，于上述實(shí)施例中，步驟(C)的造粒鍛燒程序例如為噴霧熱分解程序的單一程序或?yàn)榘▏婌F干燥程序與燒結(jié)程序的一復(fù)合程序。于步驟(C)中的造粒鍛燒程序的施行溫度是于介于200 400°C下進(jìn)行，而步驟(e)中的造粒鍛燒程序的施行溫度則于介于 600 850°C下進(jìn)行。實(shí)施例首先，將750克的前驅(qū)物混合粉末與750克的水?dāng)嚢杌旌弦孕纬梢坏谝粷{料。接著經(jīng)由一造粒鍛燒程序以將此第一漿料以形成粉末狀的一第一類球形前驅(qū)物。在此造粒鍛燒程序例如為采用噴霧熱分解程序的單一步驟程序或?yàn)椴捎脟婌F干燥程序加上燒結(jié)的復(fù)合步驟程序。上述造粒段燒程序是于介于250°C的溫度下進(jìn)行。接著，將100克此第一球型化前驅(qū)物與6克導(dǎo)電材料及100克溶劑混合后以形成一第二漿料，并于600 850°C的溫度下造粒鍛燒上述第二漿料以形成包含多個(gè)多孔性微米粒子的磷酸鋰鐵正極材料。在此，磷酸鋰鐵正極材料是由類似圖1所示的多孔性微米粒子所組成，而導(dǎo)電材料是使用導(dǎo)電碳。將上述磷酸鋰鐵正極材料與導(dǎo)電碳材以及聚偏二氟乙烯(p0lyVinylidene，PVDF) 依據(jù)84 7 9的比例稱重后，隨后加入N-甲基吡咯酮(NMP)以均勻混合成為漿料，利用 120微米的刮刀將漿料涂布于厚度為20微米的鋁箔上并于經(jīng)過(guò)加熱烘干后進(jìn)行真空烘烤以除去NMP溶劑，進(jìn)而形成一正極極板。接著碾壓上述電極極板并將之形成直徑約為12厘米的錢幣型極板，并采用鋰金屬作為負(fù)極、上述錢幣型極板作為正極以及采用濃度為IM的含LiPF6、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)與碳酸二乙酯(DEC)(體積比為3 5 2)溶液作為電解質(zhì)液，進(jìn)而完成錢幣型電池的制作。比較例于本比較例中，所使用的磷酸鋰鐵正極材料與工藝步驟與實(shí)施例相同。然而，于比較例中，僅使用磷酸鋰鐵正極材料而不加入有導(dǎo)電材料(故不會(huì)形成有3-D導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò))，進(jìn)而制備出比較用的磷酸鋰鐵正極材料。于本比較例中，所使用的鋰氧化物材料與工藝步驟與實(shí)施例相同。然而，于比較例中，僅使用磷酸鋰鐵材料而不加入有導(dǎo)電材料，進(jìn)而制備出比較用的錢幣型電池。請(qǐng)參照?qǐng)D7的圖表所顯示了依據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的正極材料的X光衍射分析結(jié)果，分別顯示了實(shí)施例與比較例的X光衍射分析結(jié)果。如圖7所示，實(shí)施例與比較例具有相似的X光衍射分析結(jié)果而僅有強(qiáng)度上的差異，因此證實(shí)了實(shí)施例與比較例內(nèi)的磷酸鋰鐵結(jié)構(gòu)仍保有橄欖石結(jié)構(gòu)的特征且于經(jīng)過(guò)實(shí)施例的程序改質(zhì)后，其結(jié)構(gòu)內(nèi)的結(jié)晶相并不會(huì)受到改變。另外，請(qǐng)參照下表1所示的磷酸鋰鐵的物理特性分析結(jié)果，分別顯示了實(shí)施例與比較例內(nèi)磷酸鋰鐵的物理特性。于比較例中的磷酸鋰鐵的實(shí)密度(true density)約為3. 59g/c. c.，粉體密度 (tap density)則約為0. 65g/c. c，通過(guò)元素分析則測(cè)得碳含量為0，并不具有碳覆蓋于磷酸鋰鐵的表面。另外采用四點(diǎn)探針測(cè)試其電阻則無(wú)法測(cè)出，在此顯示的為其文獻(xiàn)值(請(qǐng)參照 Solid State Ionics 176 (2005) 1801)，壓錠電阻為 IO9 Ω，而極板電阻為 1. 57m Ω。另外通過(guò)比表面積(BET)法測(cè)出其每克的表面積為14. 61m2/g，而通過(guò)孔徑分布(BJH)法則測(cè)出孔徑大小為2. 06納米和每克的孔隙為0. 03c. c. /g。于實(shí)施例中的磷酸鋰鐵的實(shí)密度(true density)約為3. 31g/c. c.，粉體密度 (tap density)則約為0. 79g/c. c，通過(guò)元素分析則測(cè)得碳含量為2 3%，具有碳覆蓋于磷酸鋰鐵的表面。另外采用四點(diǎn)探針測(cè)試其電阻為0.6ΑΩ，而極板電阻為0.67πιΩ。另外通過(guò)比表面積(BET)法測(cè)出其每克的表面積為30. 3m2/g，而通過(guò)孔徑分布(BJH)法則測(cè)出孔徑大小為2. 06納米和每克的孔徑為0. 06c. c. /g。通過(guò)上述物理特性的比較，可以得知實(shí)施例中經(jīng)改質(zhì)的磷酸鋰鐵具有較多的表面積、較小的孔徑大小、較低的電阻值以及適當(dāng)?shù)膶?dǎo)電材料覆蓋情形，因而有利于提升實(shí)施例中磷酸鋰鐵結(jié)構(gòu)的電子導(dǎo)電性、改善鋰離子的擴(kuò)散路徑并較易使得添加有電解質(zhì)溶液時(shí)使充滿孔洞以利離子傳導(dǎo)并通過(guò)增加表面積而增加反應(yīng)面積與反應(yīng)機(jī)會(huì)。
表1 磷酸鋰鐵的物理特性
權(quán)利要求
1.一種鋰電池正極材料的制造方法，包括提供包括鋰離子前驅(qū)物、磷酸鹽前驅(qū)物以及鐵離子前驅(qū)物之一混合粉末，其中所述混合粉末包括多個(gè)多孔性納米粒子；混合所述混合粉末與水以形成一第一漿料；造粒鍛燒所述第一漿料以形成一第一類球形前驅(qū)物；混合所述第一類球形前驅(qū)物、導(dǎo)電材料及水以形成一第二漿料；造粒鍛燒所述第二漿料，以形成多個(gè)多孔性鋰氧化物微米粒子；以及混合這些多孔性鋰氧化物微米粒子、一導(dǎo)電碳材與一粘結(jié)劑，以形成該鋰電池正極材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池正極材料的制造方法，其中所述第一漿料中的所述混合粉末與水的比例為20 80 60 40 (wt% )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池正極材料的制造方法，其中所述第二漿料中的所述第一類球形前驅(qū)物、該導(dǎo)電碳粉與水的比例為46 4 50 40 10 50(wt% )0
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池正極材料的制造方法，其中所述鋰電池正極材料中的所述多孔性鋰氧化物微米粒子、所述導(dǎo)電碳材與所述粘結(jié)劑的比例為93 3 4 75 10 15(wt% )。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池正極材料的制造方法，其中所述導(dǎo)電粉末為導(dǎo)電碳粉或金屬粉末。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池正極材料的制造方法，其中形成所述第一球型化前驅(qū)物的造粒鍛燒程序?yàn)閲婌F熱分解程序。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰電池正極材料的制造方法，其中所述混合粉末中的所述鋰離子前驅(qū)物是擇自由LiOH、Li2CO3及C2H5COOLi所組成組群之一，所述磷酸鹽前驅(qū)物是擇自由(NH4) 2HP04、NH4H2PO4, H3PO4及(NH4) 3P04所組成組群之一，而該鐵離子前驅(qū)物是擇自由 Fe2C2O4 · XH2O, Fe、Fe2 (C2O4) 3 及佝(C2H5COO) 2 所組成組群之一。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋰電池正極材料的制造方法，包括提供包括鋰離子前驅(qū)物、磷酸鹽前驅(qū)物以及鐵離子前驅(qū)物之一混合粉末，其中所述混合粉末包括多個(gè)多孔性納米粒子；混合所述混合粉末與水以形成一第一漿料；造粒鍛燒所述第一漿料以形成一第一類球形前驅(qū)物；混合所述第一類球形前驅(qū)物、導(dǎo)電材料及水以形成一第二漿料；造粒鍛燒所述第二漿料，以形成多個(gè)多孔性鋰氧化物微米粒子；以及混合這些多孔性鋰氧化物微米粒子、一導(dǎo)電碳材與一粘結(jié)劑，以形成鋰電池正極材料。
文檔編號(hào)H01M4/58GK102496712SQ201110415450
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2008年1月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月28日
發(fā)明者林育潤(rùn), 蕭美慧, 許家豪, 陳都, 陳金銘 申請(qǐng)人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院