一种硫改性导电聚合物包覆的镍铝锂复合材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种硫改性导电聚合物包覆的镍铝锂复合材料的制备方法，包括如下步骤：（1）制备LiNi_0.7Al_1.3O₄，（2）制备硫改性的导电聚合物，（3）包覆。本发明制备的复合材料，采用铝镍锂氧化物作为主材，在其表面覆盖含有高比容量的硫的导电聚合物，在提高复合材料的容量的同时也提高了导电性能和循环稳定性。

主权项

一种硫改性导电聚合物包覆的镍铝锂复合材料的制备方法，包括如下步骤：（1）制备LiNi_0.7Al_1.3O₄将镍、锂、铝的尔比为0.7：1：1.3的氯化镍、氯化锂、硫酸铝与水混合，搅拌溶解均匀得到总金属离子浓度为2‑2.5mol/L的混合溶液，其中混合溶液的搅拌时间为2‑4h，溶解温度为40‑50℃；将碳酸氢二铵溶于水中搅拌溶解，得到浓度为2‑3mol/L的沉淀剂溶液，将所述混合溶液与沉淀剂溶液缓慢滴加，滴加速度为5‑10ml/min，得到反应液，调节反应液的pH值为8‑10，搅拌反应，然后陈化，再过滤得到沉淀物，用洗涤剂清洗沉淀物，将清洗后的沉淀物降温至‑15—‑20℃，冷冻3‑6h，然后进行真空干燥，得到前驱体；将所述前躯体在空气气氛下，以温度750‑850℃的稳定进行烧结，时间为5‑7h，即得到LiNi_0.7Al_1.3O₄；（2）制备硫改性的导电聚合物选择20‑50μm硫粉和分子量在15000‑50000、粒径在10‑20μm的聚丁烯腈粉末作为原料，混合，其中硫粉和聚丁烯腈粉末的质量比为10:5‑20，在氩气氛围下，在350‑400℃下，加热3‑5h，自然冷却，取出生成的硫改性聚丁烯腈粉和硫的混合物，然后在氩气氛围下，进行热处理，热处理温度为150‑250℃，处理时间为1‑3h，取出多余的硫，再次冷却，得到硫改性的导电聚合物；（3）包覆将上述LiNi_0.7Al_1.3O₄和硫改性的导电聚合物，按照质量比100：10‑15加入球磨机中，以300‑400r/min的转速球磨3‑5h，混合均匀，在空气气氛下烧结，以5‑10℃/min升温速率升温至200‑300℃后保温1‑2小时，然后以最后以15‑20℃/min的降温速度降至室温，即得产品。