The invention provides a silicon based lithium nickel cobalt manganese three lithium battery electrode material and its preparation method, using nickel, cobalt and manganese salt precursor preparation, formation of polysiloxane sol preparation process, the air flow type spray dryer of sol spray drying, while the introduction of graphene paste in rapid drying in the process of graphene as a space barrier between the particles, limiting the particle size, inhibit the excessive growth of silicon, get three yuan of lithium nickel cobalt manganese battery material with uniform particle size and good conductivity. The invention provides the effective solution in the practical application of three element lithium battery electrode material due to its high nickel content, poor structural stability, thereby affecting the safety of the battery technology, effectively improves the stability of electrode materials for lithium batteries three yuan, three yuan in order to enhance the safety of lithium battery.
【技术实现步骤摘要】
一种硅基镍钴锰锂三元锂电池电极材料及其制备方法
本专利技术涉及电池材料领域,具体涉及一种硅基镍钴锰锂三元锂电池电极材料及其制备方法。
技术介绍
近年来随着便携式电子设备的普及、电动车的发展,作为新一代高能电源的锂离子电池得到了极大的关注。锂离子电池的主要构成材料包括电解液、隔离材料、正负极材料等。正极材料占有较大比例(正负极材料的质量比为3:1~4:1),因为正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能,其成本也直接决定电池成本高低。目前,锂离子电池的正极活性材料主要有钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)、锰酸锂(LiMn2O4)以及铁酸锂(LiFePO4)、三元材料(NCM/NCA)等,随着动力锂电池技术的发展,锂离子动力电池正极材料逐步向着高电压、高安全性、低成本、高能量密度的方向发展。作为锂离子电池正极材料,三元材料LiNixCoyMnzO2(x+y+z=1)以毒性小、成本低、容量大受到人们广泛关注,但镍与锂容易产生混排导致材料的稳定性差,安全性较差。中国专利申请号201110331881.1公开了一种制备三元复合正极材料LiNixCoyMn1-x-yO2的方法,该专利技术采用共沉淀-硅包覆-高温烧结-脱硅联合的方法制备了锂离子电池正极材料LiNixCoyMn1-x-yO2,制备的正极材料颗粒尺寸在80~180nm之间,首次充放电性能达194.4~210.3mAh/g,电化学性能优异。但是,没有解决充放电过程中,镍与锂混排导致的稳定性差问题。中国专利申请号201610736535.4公开了一种改性镍钴锰酸锂材料,该专利技术在镍钴锰酸锂主体材料内 ...
【技术保护点】
一种硅基镍钴锰锂三元锂电池电极材料的制备方法,具体步骤如下:(1)将钴盐与锰盐加入去离子水中,搅拌均匀,形成溶液,加入浓度为1.0mol/L氢氧化钠溶液,超声振荡1h,得到Co
【技术特征摘要】
1.一种硅基镍钴锰锂三元锂电池电极材料的制备方法,具体步骤如下:(1)将钴盐与锰盐加入去离子水中,搅拌均匀,形成溶液,加入浓度为1.0mol/L氢氧化钠溶液,超声振荡1h,得到CoyMn1-x-y(OH)2分散液,其中钴、锰、去离子水与氢氧化钠的摩尔比为y:(1-x-y):5-14:1;所述x和y的摩尔比满足:0.1≤x≤0.5;0.05≤y≤0.7;0.5≤x+y≤0.9;(2)再配置x摩尔分数的镍盐溶液,镍与去离子水的比例为x:8-15,将镍盐溶液和步骤(1)得到的CoyMn1-x-y(OH)2分散液混合,生成均匀的NixCoyMn1-x-y(OH)2前驱体;(3)加热石墨烯与有机硅的混合液至80-120℃,将步骤(2)得到的NixCoyMn1-x-y(OH)2前驱体加入混合液中,超声搅拌均匀,得到石墨烯、有机硅、NixCoyMn1-x-y(OH)2混合溶胶,将混合溶胶加入锂盐化合物溶液中,锂离子向溶胶中扩散,得到复合物;(4)将气流式喷雾干燥器腔室温度升温至450-750℃,将步骤(3)得到的复合物从气流式喷雾干燥器的加料口加入,对复合物进行喷雾干燥,设置气流速度为4-6m/s,在快速干燥的过程中,NixCoyMn1-x-y(OH)2和有机硅原位分解成氧化物,同时由于较小的尺寸,氧化物快速反应,硅原子替代了部分镍形成硅基镍钴锰锂三元锂电池电极粉末;(5)将步骤(4)得到的硅基镍钴锰锂三元锂电池电极粉末收集后,采用保护气氛高温煅烧工艺,对粉末进行煅烧均匀化处理,获得硅基镍钴锰锂三元锂电池电极材料。2.根据权利要求1所述一种硅基镍钴锰锂三元锂电池电极材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)所述钴盐为硫酸钴、醋酸钴、氯化钴或硝酸钴;所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈庆,王镭迪,曾军堂,
申请(专利权)人:成都新柯力化工科技有限公司,
类型:发明
国别省市:四川,51
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