A two-component liquid phase coating Cu2+, Cr3+ doped amorphous nickel nitrate lithium anode material and a preparation method thereof, which is characterized by solvent conversion method for synthesis of Cu2+, Cr3+ doped non nickel nitrate crystal and coated with ZnO and TiO2 in the formation of two-component particles, coated Cu2+, Cr3+ doped amorphous nickel nitrate the lithium cathode material; then under high vacuum conditions, the removal of water of crystallization in the system using the specific heat treatment step. ZnO coating can greatly improve the electronic conductivity of materials; TiO2 coating materials improve the ability to resist erosion of the electrolyte in the system; Cr3+ doping improve electronic conductivity system and increase the vacancy defects in the system; the distortion of Ni space structure of O doped Cu2+ ions that extended lithium ion diffusion migration channels, improve the lithium ion conductivity the material is particularly useful; for non crystal, isotropic, rapid conduction to lithium ion. Thus, the comprehensive electrochemical performance of nickel nitrate can be greatly improved.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高性能硝酸镍复合锂电负极材料制造方法
技术介绍
锂离子二次电池具有体积、重量能量比高、电压高、自放电率低、无记忆效应、循环寿命长、功率密度高等绝对优点,目前在全球移动电源市场有超过300亿美元/年份额并以超过10%的速度逐渐增长。特别是近年来,随着化石能源的逐渐枯竭,太阳能、风能、生物质能等新能源逐渐成为传统能源的替代方式,其中风能、太阳能具有间歇性,为满足持续的电力供应需要同时使用大量的储能电池;汽车尾气带来的城市空气质量问题日益严重,电动车(EV)或混合电动车(HEV)的大力倡导和发展已经到了刻不容缓的地步;这些需求提供了锂离子电池爆发式增长点,同时也对锂离子电池的性能提出了更高的要求。锂离子电池正负极材料的容量的提高是科技人员研究的首要目标,高容量正负极材料的研发可以缓解目前锂离子电池组体积大、份量重、价格高难以满足高耗电及高功率设备需要的局面。然而自从1991年锂离子电池商业化以来,正极材料的实际比容量始终徘徊在100-180mAh/g之间,正极材料比容量低已经成为提升锂离子电池比能量的瓶颈。相较于正极,负极材料容量的提升空间还很大,如锡及锡合金材料、硅及硅合金材料、各类过渡金属氧化物[Md.ArafatRahman,GuangshengSong,AnandI.Bhatt,YatChoyWong,andCuieWen,NanostructuredSiliconAnodesforHigh-PerformanceLithium-IonBatteries,Adv.Funct.Mater.2016,26,647-678]等。但 ...
【技术保护点】
一种液相双组份包覆Cu2+、Cr3+掺杂非晶硝酸镍锂电负极材料的制备过程,其特征为:将六水合硝酸镍、六水合硝酸镍物质的量0.5‑5%的九水合硝酸铬、六水合硝酸镍物质的量0.5‑5%的三水合硝酸铜溶解在无水乙醇中形成总金属离子浓度为0.5‑1.5mol·L‑1的乙醇溶液,将该溶液以15‑30滴·min‑1的速度逐滴加入与该乙醇溶液等质量的甲苯中,滴加的同时用搅拌桨以1200‑1500rpm的速度进行搅拌,滴加完成后持续搅拌5‑15分钟并静置5‑15分钟,将此混合物称为混合物I;将六水合硝酸镍物质的量0.5‑5%的二水合醋酸锌溶解在无水乙醇中形成浓度为0.1‑0.3mol·L‑1的乙醇溶液,将此溶液以20‑60滴·min‑1的速度滴入混合物I中,同时以400‑800rpm的速度进行搅拌至滴加完毕并静置5‑15分钟;将此静置后的体系过滤,得到的固体物质与该固体物质质量0.5‑5%的正钛酸四乙酯、固体物质质量的3‑10%的乙醇、固体物质质量的0.1‑0.3%的去离子水置于球磨机中,球磨子与物料的质量比为20∶1,以200‑400转/分钟的速度球磨10‑20小时,球磨完毕后取出物料,在60℃‑8 ...
【技术特征摘要】
1.一种液相双组份包覆Cu2+、Cr3+掺杂非晶硝酸镍锂电负极材料的制备过程,其特征为:将六水合硝酸镍、六水合硝酸镍物质的量0.5-5%的九水合硝酸铬、六水合硝酸镍物质的量0.5-5%的三水合硝酸铜溶解在无水乙醇中形成总金属离子浓度为0.5-1.5mol·L-1的乙醇溶液,将该溶液以15-30滴·min-1的速度逐滴加入与该乙醇溶液等质量的甲苯中,滴加的同时用搅拌桨以1200-1500rpm的速度进行搅拌,滴加完成后持续搅拌5-15分钟并静置5-15分钟,将此混合物称为混合物I;将六水合硝酸镍物质的量0.5-5%的二水合醋酸锌溶解在无水乙醇中形成浓度为0.1-0.3mol·L-1的乙醇溶液,将此溶液以20-60滴·min-1的速度滴入混合物I中,同时以400-800rpm的速度进行搅拌至滴加完毕并静置5-...
【专利技术属性】
技术研发人员:方敏华,水淼,李月,陈超,李弯弯,舒杰,任元龙,
申请(专利权)人:宁波大学,
类型:发明
国别省市:浙江;33
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