[发明专利]一种稀土钕掺杂改性锂离子电池三元正极材料的方法在审

专利信息
申请号: 201410482572.8 申请日: 2014-09-17
公开(公告)号: CN104241639A 公开(公告)日: 2014-12-24
发明(设计)人: 阮艳莉;王坤;韩煦;程博闻 申请(专利权)人: 天津工业大学
主分类号: H01M4/525 分类号: H01M4/525;H01M4/505
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 300387 *** 国省代码: 天津;12
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摘要: 发明公开了一种稀土钕掺杂改性锂离子电池三元正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的方法:首先,将一定比例的金属盐Ni(NO3)2·6H2O、Co(NO3)2·6H2O、Nd(NO3)2·6H2O和MnSO4·H2O溶于蒸馏水中并搅拌均匀,然后逐滴滴入配制好的LiOH·H2O+NH3·H2O的碱性溶液,其中LiOH·H2O的量为Li+∶(Ni2++Co2++Mn2++Nd3+)=1∶1。将溶液加热搅拌至沉淀完全析出后,过滤,洗涤,真空干燥,收集前驱体粉末。将其进行研磨压片,送入马弗炉中900℃下保温10h冷却后即得到最终产物。本发明能有效地控制复合掺杂改性正极材料的结构以及材料的粒径,提高材料的电子传导率和锂离子扩散速率,改善材料的电化学性能;同时也简化了材料的合成工艺,便于进行工业化大生产。
搜索关键词: 一种 稀土 掺杂 改性 锂离子电池 三元 正极 材料 方法
【主权项】:
一种稀土钕掺杂改性锂离子电池三元正极材料的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤(1)料液的配制:将镍盐、钻盐、锰盐、钕盐按Ni∶Co∶Mn∶Nd物质的量比为1∶1∶1‑x∶x(0<x≤0.1),或Ni∶Co∶Mn∶Nd物质的量比为1∶1‑x∶1∶x(0<x≤0.1),或Ni∶Co∶Mn∶Nd物质的量比为1‑x∶1∶1∶x(0<x≤0.1)混合,加入去离子水搅拌溶解,溶液中金属离子浓度为0.25mol/L~2mol/L。为了避免引入其他离子采用LiOH·H2O+NH3·H2O制成碱性溶液,其中LiOH·H2O的量为Li+∶(Ni2++Co2++Mn2++Nd3+)=1∶1;步骤(2)共沉淀反应:在50℃‑85℃下匀速搅拌,将配制好的碱性溶液缓慢滴加入混合料液中,待碱性溶液加入完全后,随着水的不断蒸发,得到共沉淀反应混合物;步骤(3)过滤及烘干:将上述共沉淀反应混合物进行固液分离,用去离子水洗涤干净,将过滤物置于干燥炉中,在60℃~100℃下真空干燥6h~12h;步骤(4)高温固相反应:将上述烘干物即前驱体研磨均匀后送入马弗炉中,在空气或氧气气氛下升温到900℃保温8h~16h,最后冷却到室温,即得到本发明所述的一种稀土钕改性的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2三元正极材料。
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