[发明专利]氮、硼共掺杂碳量子点包覆镍钴铝酸锂电池正极材料及制备方法

摘要

本发明适用于锂电池技术领域，提供一种氮、硼共掺杂碳量子点包覆镍钴铝酸锂电池正极材料及制备方法，在制备过程中将氮、硼共掺杂碳量子点包覆到锂离子电池正极材料上，碳量子点上含N元素基团的存在能加强与Li之间的相互作用，起到很好的包覆保护效果，能抑制正极材料与电解液之间的相互作用；硼元素的存在能够降低不可逆容量损失。同时，包覆后形成的纳米级尺寸孔道结构能降低材料在充放电过程中的体积变化程度，提高材料结构的稳定性。并且碳量子点具有一定的导电性，能够提高体相锂离子传输速率，再加上未经处理的碳量子点呈现一定的酸性，能够中和一部分的表面残碱，能够直接包覆而无需经过水洗过程再进行包覆处理，最后使得锂离子电池既具备优异的倍率性能、循环性能，又具备良好的安全性能。

主权项

1.一种氮、硼共掺杂碳量子点包覆镍钴铝酸锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括：步骤S1、称取一水合柠檬酸于烧杯中，加入超纯水使其完全溶解，得到柠檬酸溶液，然后向柠檬酸溶液中加入硼源和含氮化合物，超声分散均匀，得到混合均匀的水溶液；步骤S2、将所述水溶液在烘箱中反应一段时间，然后取出自然冷却至室温，得到氮、硼共掺杂碳量子点材料，将氮、硼共掺杂碳量子点材料溶解于水中，超声分散，得到氮、硼共掺杂碳量子点溶液；步骤S3、将锂源和镍钴铝前驱体按照一定摩尔比在高速混合机中混合均匀，然后在氧气气氛炉中烧结，反应结束后自然冷却至室温，经粉碎、过筛、除铁后得到镍钴铝酸锂单晶一烧半成品正极材料；步骤S4、将所述氮、硼共掺杂碳量子点溶液与所述镍钴铝酸锂单晶一烧半成品正极材料混合，混合均匀后在真空干燥箱中干燥，然后冷却，得到氮、硼共掺杂碳量子点包覆镍钴铝酸锂电池正极材料。