[发明专利]导电陶瓷氧化物包覆锂离子电池正极材料及其制备方法有效
申请号: | 201910023306.1 | 申请日: | 2019-01-10 |
公开(公告)号: | CN109786703B | 公开(公告)日: | 2020-12-22 |
发明(设计)人: | 李灵均;夏凌峰;杨慧平;段军飞;陈杰;刘增圣;陈嘉鑫 | 申请(专利权)人: | 长沙理工大学 |
主分类号: | H01M4/36 | 分类号: | H01M4/36;H01M4/505;H01M4/62;H01M4/525;H01M10/0525 |
代理公司: | 湖南兆弘专利事务所(普通合伙) 43008 | 代理人: | 陈晖 |
地址: | 410114 湖南省*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 导电 陶瓷 氧化物 锂离子电池 正极 材料 及其 制备 方法 | ||
1.一种导电陶瓷氧化物包覆锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将可溶性镧源、可溶性镍源和可溶性钴源按所述导电陶瓷氧化物的化学计量比分散于溶剂,并在水浴中进行一次搅拌至溶解完成,加入可溶性锂源,进行二次搅拌至形成溶胶,再将正极材料前驱体加入溶胶中并搅拌均匀,得到混合物;所述可溶性镧源为醋酸镧、碳酸镧、硝酸镧、草酸镧中的一种或几种;所述可溶性镍源为醋酸镍、碳酸镍、硝酸镍、草酸镍的一种或几种;所述可溶性钴源为醋酸钴、碳酸钴、硝酸钴、草酸钴的一种或几种;所述可溶性锂源为碳酸锂、氢氧化锂、硝酸锂、草酸锂、磷酸二氢锂、氯化锂中的一种或几种;所述正极材料前驱体为正极材料LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2对应的过渡金属的氢氧化物或氧化物或羟基氧化物前驱体;
(2)将步骤(1)所得的混合物进行干燥和煅烧,即得到导电陶瓷氧化物包覆的锂离子电池正极材料;所述锂离子电池正极材料为LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2,导电陶瓷氧化物包覆层为LaNi0.9Co0.1O2.54包覆层,在所述锂离子电池正极材料与所述导电陶瓷氧化物包覆层的界面存在两相兼容区域,其厚度为2~3nm。
2.如权利要求1所述的导电陶瓷氧化物包覆锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中,所述水浴的温度为60℃~100℃,所述一次搅拌和二次搅拌的速度为300r/min~600r/min。
3.如权利要求1所述的导电陶瓷氧化物包覆锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,所述煅烧的条件为:在干燥空气或氧气气氛下,一段升温至400℃~500℃,煅烧3h~6h,然后二段升温至800℃~900℃,煅烧10h~16h;所述一段升温和二段升温的升温速度为5℃/min~10℃/min。
4.如权利要求1~3任意一项所述的导电陶瓷氧化物包覆锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中,所述干燥的条件为:将混合物在干燥空气或氧气气氛下于80℃~160℃干燥24h~36h。
5.如权利要求1~3任意一项所述的导电陶瓷氧化物包覆锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述溶剂为乙醇、甲醇、PEG、异丙醇、三甘醇、丙酮中的一种。
6.如权利要求1所述的导电陶瓷氧化物包覆锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述导电陶瓷氧化物包覆层与所述锂离子电池正极材料的摩尔比为1∶200~1∶5。
7.如权利要求1或6所述的导电陶瓷氧化物包覆锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述LaNi0.9Co0.1O2.54包覆层的厚度为1nm~15nm。
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