[发明专利]快离子导体包覆的镍钴锰钽复合四元正极材料及其制备方法有效

专利信息
申请号: 202011525373.2 申请日: 2020-12-22
公开(公告)号: CN112670506B 公开(公告)日: 2022-04-19
发明(设计)人: 陈来;陈刚;苏岳锋;卢赟;李宁;曹端云;包丽颖;陈实;吴锋 申请(专利权)人: 北京理工大学重庆创新中心;北京理工大学
主分类号: H01M4/62 分类号: H01M4/62;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
代理公司: 成都九鼎天元知识产权代理有限公司 51214 代理人: 胡东东
地址: 401120 重*** 国省代码: 重庆;50
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摘要:
搜索关键词: 离子 导体 镍钴锰钽 复合 正极 材料 及其 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种快离子导体包覆的镍钴锰钽复合四元正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1、取锂盐和钽盐进行粉化处理,然后混入镍钴锰三元正极材料前驱体,其中,Li:(Ni+Co+Mn):Ta的摩尔比为1.2:1:0.01或1.1:1:0.02,得到均质混合物;

S2、将均质混合物进行分段煅烧,先在450-550℃下煅烧220-300min,然后在680-780℃煅烧600-720min,随炉冷却后得到表面存在快离子层包覆的镍钴锰钽复合四元正极材料。

2.如权利要求1所述的快离子导体包覆的镍钴锰钽复合四元正极材料的制备方法,其特征在于,所述镍钴锰三元正极材料前驱体通过氢氧化物共沉淀法制备得到,形貌为球状形,镍钴锰三元正极材料前驱体中的镍、钴和锰的摩尔比为x:y:z,其中0.5x1,0y0.5,0z0.5,x+y+z=1。

3.如权利要求2所述的快离子导体包覆的镍钴锰钽复合四元正极材料的制备方法,其特征在于,所述锂盐为LiOH、Li2CO3和LiNO3中的一种或多种。

4.如权利要求3所述的快离子导体包覆的镍钴锰钽复合四元正极材料的制备方法,其特征在于,所述钽盐为Ta2O5、TaB、LiTaO3和NaTaO3中的一种或多种。

5.如权利要求3所述的快离子导体包覆的镍钴锰钽复合四元正极材料的制备方法,其特征在于,所述镍钴锰三元正极材料前驱体组成为Ni0.80Co0.10Mn0.10(OH)2

6.如权利要求3所述的快离子导体包覆的镍钴锰钽复合四元正极材料的制备方法,其特征在于,所述锂盐为LiOH,所述钽盐为LiTaO3

7.如权利要求1所述的快离子导体包覆的镍钴锰钽复合四元正极材料的制备方法,其特征在于,第一阶段煅烧温度为500-550℃,煅烧时间为240-260min,第二阶段煅烧温度为750-780℃,煅烧时间为600-660min。

8.一种快离子导体包覆的镍钴锰钽复合四元正极材料,其特征在于,所述镍钴锰钽复合四元正极材料由上述权利要求1-7任一所述的制备方法制备得到,所述镍钴锰钽复合四元正极材料的化学组成为Li(NixCoyMnzTah)O2,其中0.5x1,0y0.5,0z0.5,0h0.5,x+y+z+h=1,其表面包覆有一定厚度的LiTaO3快离子包覆层。

9.一种锂离子电池,其特征在于,所述锂离子电池采用权利要求8所述的正极材料制备得到。

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