[发明专利]一种阴阳离子共掺杂的类单晶三元正极材料及其制备方法有效
申请号: | 201910601627.5 | 申请日: | 2019-07-05 |
公开(公告)号: | CN110289415B | 公开(公告)日: | 2022-07-26 |
发明(设计)人: | 刘慧勇;汪思宇;何凤清;谷建锋 | 申请(专利权)人: | 福州大学 |
主分类号: | H01M4/525 | 分类号: | H01M4/525;H01M4/485;H01M10/0525 |
代理公司: | 福州元创专利商标代理有限公司 35100 | 代理人: | 蔡学俊 |
地址: | 362100 福建省泉州市泉港*** | 国省代码: | 福建;35 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 阴阳 离子 掺杂 类单晶 三元 正极 材料 及其 制备 方法 | ||
1.一种阴阳离子共掺杂的类单晶三元正极材料,其特征在于:化学式为LiNi0.8-xCo0.15Al0.05MxO2-yVy,其中0.01≤x≤0.03,0.01≤y≤0.04,M为Zn、Mg、Cu元素中的一种,V为F、Br、Cl元素中的一种;
制备方法包括以下步骤:
(1)采用溶胶凝胶法制备掺杂阳离子M的三元正极材料的前驱体:按照摩尔比Ni:Co:Al :M= 0.80-x:0.15:0.05:x,称取镍、钴、铝和M盐并溶于有机溶剂中,30℃~60℃下边搅拌边缓慢加入络合剂;反应6~18h,70℃~100℃搅拌至溶液完全变成干凝胶,80℃~120℃真空干燥12~36h,空气氛中700℃~850℃煅烧12~24h,研磨过筛,制得前驱体;
(2)制备阴阳离子共掺杂的类单晶三元正极材料:按照摩尔比1.05-y:1:y称取A种锂盐、前驱体和B种锂盐,混匀,氧气氛中400℃~600℃预烧5~12h,再800℃~1100℃煅烧18~36h,得到阴阳离子共掺杂的类单晶三元正极材料;
步骤(2)中所用的A种锂盐为硝酸锂或氢氧化锂;所用的B种锂盐为氟化锂、溴化锂、氯化锂中任意一种。
2.根据权利要求1所述的阴阳离子共掺杂的类单晶三元正极材料,其特征在于:步骤(1)中所用的M盐为Zn、Mg、Cu元素中的一种的醋酸盐或硝酸盐。
3.根据权利要求1所述的阴阳离子共掺杂的类单晶三元正极材料,其特征在于:步骤(1)中所用的有机溶剂为甲醇与乙醇、甲醇与乙二醇、甲醇与丙三醇中任意一种混合溶液。
4.根据权利要求1所述的阴阳离子共掺杂的类单晶三元正极材料,其特征在于:步骤(1)中所用的金属镍、钴盐为醋酸盐或硝酸盐,所用的铝盐为硝酸铝或异丙醇铝。
5.根据权利要求1所述的阴阳离子共掺杂的类单晶三元正极材料,其特征在于:步骤(1)中所用的络合剂为柠檬酸、乙醇酸、马来酸或甘氨酸中任意一种。
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