[发明专利]一种锂离子电池正极材料及其制备方法在审
申请号: | 201910335394.9 | 申请日: | 2019-04-24 |
公开(公告)号: | CN110085828A | 公开(公告)日: | 2019-08-02 |
发明(设计)人: | 李箐;陈仙;王谭源 | 申请(专利权)人: | 华中科技大学 |
主分类号: | H01M4/36 | 分类号: | H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525 |
代理公司: | 华中科技大学专利中心 42201 | 代理人: | 孔娜;曹葆青 |
地址: | 430074 湖北*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 锂离子电池正极材料 三元正极材料 甲醇溶液 有机框架 双金属 制备 双金属氧化物 焙烧 二甲基咪唑 三元前驱体 导电性 倍率性能 结构稳定 循环性能 包覆 锌盐 煅烧 钴盐 锂盐 溶解 | ||
1.一种锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于,该制备方法包括以下步骤:
(1)以三元前驱体NixCoyMn1-x-y(OH)2和锂盐为原料进行混合及焙烧以得到三元正极材料LiNixCoyMn1-x-yO2,其中,0.5≤x≤0.8,0.1≤y≤0.2;同时,将溶解有钴盐和锌盐的甲醇溶液倒入二甲基咪唑的甲醇溶液后进行处理以得到含有钴和锌的双金属有机框架结构;
(2)将所述三元正极材料LiNixCoyMn1-x-yO2与所述双金属有机框架结构混合均匀后进行煅烧以得到改性的锂离子电池正极材料,该锂离子电池正极材料包覆有双金属氧化物。
2.如权利要求1所述的锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于:将三元前驱体NixCoyMn1-x-y(OH)2和锂盐按照预定摩尔比混合后进行球磨,接着在预定氛围下焙烧以得到三元正极材料LiNixCoyMn1-x-yO2。
3.如权利要求2所述的锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于:所述预定摩尔比为1:1.5~1:1。
4.如权利要求2所述的锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于:球磨时采用的球磨时间为0.5h~2h,球磨转速为200r/min~400r/min。
5.如权利要求2所述的锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于:焙烧时采用的焙烧温度为700℃~900℃,焙烧时间为10h~20h。
6.如权利要求1所述的锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于:配制钴盐和锌盐的浓度比为(1~5):1的甲醇溶液,并将得到的甲醇溶液倒入浓度为0.2mol/L~0.6mol/L的二甲基咪唑的甲醇溶液,将得到的混合溶液静置12h~24h后依次进行离心、洗涤及烘干后得到含有金属钴和金属锌的双金属有机框架。
7.如权利要求6所述的锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于:溶解有钴盐和锌盐的甲醇溶液的体积与二甲基咪唑的甲醇溶液的体积之比为(0.5~2):1。
8.如权利要求6所述的锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于:所述锂盐为钛酸锂、一水合氢氧化锂、草酸锂、醋酸锂、氯化锂及硫酸锂中的一种或者几种;所述钴盐为硝酸钴、氯化钴、醋酸钴中的一种或者几种;所述锌盐为硝酸锌、氯化锌及醋酸锌中的一种或者几种。
9.如权利要求1-8任一项所述的锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于:将该三元正极材料LiNixCoyMn1-x-yO2与该双金属有机框架结构按照质量比100:(1~5)进行混合后放入预定氛围下烧结0.5h~2h,以得到双金属氧化物包覆的锂离子电池正极材料。
10.一种锂离子电池正极材料,其特征在于:该锂离子电池正极材料是采用权利要求1-9任一项所述的锂离子电池正极材料的制备方法制备而成的;该锂离子电池正极材料包括三元正极材料及包覆层,所述包覆层包覆在所述三元正极材料上;所述包覆层包括均匀分布的氧化锌和氧化钴。
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