[发明专利]钒掺杂锂镍钴锰氧化物纳米材料及其制备方法和应用

摘要

本发明涉及钒掺杂锂镍钴锰氧化物纳米材料的制备方法，可作为锂离子电池正极活性材料，具有α‑NaFeO2层状结构，属空间群，其颗粒大小为100‑300nm，且颗粒之间团聚在一起，本发明主要是通过简单易行的共沉淀法结合固相烧结法制备了钒掺杂锂镍钴锰氧化物LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2纳米材料，其作为锂离子电池正极活性材料时，表现出功率高、循环稳定性好的特点；其次，本发明工艺简单，通过简单易行的并流加料即可得到前驱体浆体，对浆体进行离心洗涤干燥和空气气氛下固相烧结即可得到钒掺杂锂镍钴锰氧化物纳米材料。该方法可行性强，易于放大化，符合绿色化学的特点，利于市场化推广。

主权项

钒掺杂锂镍钴锰氧化物纳米材料，具有α‑NaFeO2层状结构，属空间群，其颗粒大小为100‑300nm，且颗粒之间团聚在一起，其为下述方法所得产物，包括有以下步骤：1)将硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰加入到蒸馏水中，搅拌溶解，得到金属盐溶液；2)称取与金属盐摩尔比为1:1的碳酸盐沉淀剂，将其加入到蒸馏水中得到透明溶液，搅拌均匀；3)量取少量浓氨水稀释后作为底液；在持续磁力搅拌条件下，将步骤1)和2)所得溶液同时滴加到步骤3)中的氨水溶液中，控制反应pH值在8.0；4)常温或65℃水浴搅拌24～72h后得到泥土色浆体，离心洗涤后烘干得到前驱体粉末；5)将前驱体粉末在马弗炉中预烧后，与五氧化二钒和锂源在酒精中分散混合均匀，搅拌烘干得到粉末；6)将步骤5)得到的粉末稍微研磨后再进行煅烧，最终得到黑色的钒掺杂锂镍钴锰氧化物纳米材料。