[发明专利]一种网状快离子玻璃导体包覆过渡金属掺杂的锂离子电池三元正极材料及制备方法在审
申请号: | 201810195044.2 | 申请日: | 2018-03-09 |
公开(公告)号: | CN108390045A | 公开(公告)日: | 2018-08-10 |
发明(设计)人: | 宋刘斌;李新宇;肖忠良;李灵均;刘姣;唐福利 | 申请(专利权)人: | 长沙理工大学 |
主分类号: | H01M4/36 | 分类号: | H01M4/36 |
代理公司: | 长沙市融智专利事务所 43114 | 代理人: | 袁靖 |
地址: | 410114 湖南省*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 过渡金属掺杂 三元正极材料 锂离子电池 表面修饰 玻璃导体 快离子 包覆 制备 材料电化学性能 网状结构材料 材料结构 机械应力 均匀表面 湿法研磨 双重修饰 网状涂层 研磨 非均匀 湿研磨 双平台 晶型 破损 缓解 | ||
1.一种网状快离子玻璃导体包覆过渡金属掺杂的锂离子电池三元正极材料,其特征在于:以锂离子电池三元正极材料LiMO2,M为Ni、Co和Mn为基材,采用湿法研磨-低高温双平台法进行过渡金属元素掺杂,及采用网状结构的快离子玻璃导体对过渡金属掺杂后的锂离子电池三元正极材料进行不完整的表面修饰。
2.根据权利要求1所述的网状快离子玻璃导体包覆过渡金属掺杂的锂离子电池三元正极材料,其特征在于,所述的LiMO2包括LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2、LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2、LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2中的任意一种。
3.根据权利要求1所述的网状快离子玻璃导体包覆过渡金属掺杂的锂离子电池三元正极材料,其特征在于,所述的过渡金属元素包括Zr、Mg、Ge、Ti、Nb中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的网状快离子玻璃导体包覆过渡金属掺杂的锂离子电池三元正极材料,其特征在于,所述的快离子玻璃导体包括Li2O-2B2O3、SiO2-B2O3、Ag2O-2B2O3中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的网状快离子玻璃导体包覆过渡金属掺杂的锂离子电池三元正极材料,其特征在于:所述的网状快离子玻璃导体包覆过渡金属掺杂的锂离子电池三元正极材料由ALiBxCy(x+y=1)表示,其中,A包括Li2O-2B2O3、SiO2-B2O3、Ag2O-2B2O3中的任意一种,B包括LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2,LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2,LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2中的任意一种,C包括Zr、Mg、Ge、Ti、Nb中的任意一种。
6.权利要求1-5任一项所述的网状快离子玻璃导体包覆过渡金属掺杂的锂离子电池三元正极材料的制备方法,其特征在于,
1)将三元正极材料前驱体按照摩尔比Li:M=1.05-1.07配入氢氧化锂,再将用于掺杂的过渡金属氧化物按质量比1-3:100添加,然后在2-3g原料中加入乙醇20-30ml,60-80r/min,研磨1-2h,采用湿研磨-低高温双平台法制备过渡金属掺杂的三元正极材料;
2)将快离子玻璃导体按0.5%-3%的质量比溶于30-50ml溶剂,所述溶剂为甲醇、乙醇中的一种,将1-2g过渡金属掺杂后的三元正极材料加入上述溶液,搅拌至溶剂完全蒸发后进行煅烧,得到网状快离子玻璃导体包覆过渡金属掺杂的锂离子电池三元正极材料。
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