[发明专利]以金属氧化物修饰的锂离子电池三元正极材料及制备方法在审
申请号: | 201810774721.6 | 申请日: | 2018-07-16 |
公开(公告)号: | CN108923032A | 公开(公告)日: | 2018-11-30 |
发明(设计)人: | 尹海旭;程君;刘灿;魏怡;陈启多;石静静;陈夕明 | 申请(专利权)人: | 力信(江苏)能源科技有限责任公司 |
主分类号: | H01M4/36 | 分类号: | H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525 |
代理公司: | 南京苏高专利商标事务所(普通合伙) 32204 | 代理人: | 汤磊 |
地址: | 212132 江*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 三元正极材料 修饰 锂离子电池 正极材料 电解液 镍钴锰 制备 金属氧化物前驱体 导电金属氧化物 金属氧化物修饰 热力学稳定性 循环稳定性能 电导率 电化学性能 金属氧化物 材料结构 反复充电 粉碎过筛 合成工艺 减少材料 金属离子 目标产物 球磨分散 氧气气氛 原位合成 烧结 研磨 分散剂 副反应 烘干箱 氧化物 称取 粉料 烘干 浆料 球磨 振实 煅烧 锂源 溶解 坍塌 合成 优化 成功 | ||
1.一种以氧化物修饰的锂离子电池三元正极材料,其特征在于:是由锂源、镍钴锰源、金属氧化物前驱体为原料制备而成的,其化学式为LiNixCoyMnzO2/WO2或LiNixCoyMnzO2/MoO2;所述锂源为氢氧化锂或碳酸锂,所述镍钴锰源为镍钴锰氢氧化物,包括高镍含量、低镍含量的镍钴锰氢氧化物,所述金属氧化物前驱体为WO2前驱体或MoO2前驱体。
2.一种权利要求1所述的以氧化物修饰的锂离子电池三元正极材料制备方法,其特征在于包括以下步骤:
步骤一:称取锂源、镍钴锰源、金属氧化物前驱体,并与分散剂一起在球磨罐中进行球磨分散得到浆料,球磨时间为2~4h;所述金属氧化物前驱体为WO2前驱体或MoO2前驱体,所述锂源、镍钴锰源按Li∶(NCM)的摩尔比为1.01~1.04称取,所述金属氧化物前驱体按其金属氧化物在目标产物中的质量百分含量称取;
步骤二:将步骤一所得的浆料混合均匀后置于烘干箱中烘干,而后研磨至粒径为2~6μm的粉料,烘干箱温度为60~80℃,烘干时间为6~10h;
步骤三:将步骤二所得的粉料置于氧气气氛中以700~850℃烧结6~18h;
步骤四:将步骤三所得的产物自然冷却至室温,然后粉碎过筛制得目标产物LiNixCoyMnzO2/金属氧化物。
3.根据权利要求2所述的以氧化物修饰的锂离子电池三元正极材料制备方法,其特征在于:步骤一中,所述锂源为氢氧化锂或碳酸锂,所述镍钴锰源为镍钴锰氢氧化物,包括高镍含量、低镍含量的镍钴锰氢氧化物,所述金属氧化物前驱体为钼酸铵或钨酸铵。
4.根据权利要求2所述的以氧化物修饰的锂离子电池三元正极材料制备方法,其特征在于:步骤一中,所述金属氧化物在目标产物中的质量百分含量为2~8%。
5.根据权利要求2所述的以氧化物修饰的锂离子电池三元正极材料制备方法,其特征在于:步骤一中,所述分散剂为无水乙醇。
6.根据权利要求2所述的以氧化物修饰的锂离子电池三元正极材料制备方法,其特征在于:步骤三中,所述氧气环境的氧气浓度为80~100%。
7.根据权利要求2所述的以氧化物修饰的锂离子电池三元正极材料制备方法,其特征在于:步骤三中,所述烧结在管式炉中进行,首先以5~10℃/min的升温速率升至400~500℃,保温4h,然后再以5~10℃/min的升温速率升温至850℃,保温14h。
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