掺铬三元材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及掺铬三元材料的制备方法，其特征在于铬的化合物为Cr2O3、Cr(OH)3、Cr(NO3)3或CrCl3，或是铬酸盐或重铬酸盐与还原剂和强酸的混合物。将镍、钴、锰和掺杂离子的化合物按摩尔比混合，通过湿磨、加氨水、加锂的化合物、陈化、干燥等步骤制备干燥的前驱物。将干燥的前驱物置于氧气氛中,采用程序升温法或逐区间升温法制得掺铬的三元正极材料。本发明专利技术的原料成本较低，原料来源广泛，制备工艺简单，操作简便，耗时少。与共沉淀方法相比，制备过程排放的污水明显减少，制备的样品中不存在LiMn6超晶格结构，制备的电极材料的一致性好，组成均匀，具有优秀的放电性能。

Preparation of chromium doped three element materials

The invention relates to a preparation method of chromium doped three element material, which is characterized by chromium compounds Cr2O3, Cr (OH) 3, Cr (NO3) 3 or CrCl3, or a mixture of chromate or bichromate with reducing agent and strong acid. Nickel, cobalt, manganese and doping molar compounds mixed by wet milling, ammonia, and lithium compounds, Chen Hua, drying and other steps of dry preparation of precursor. The dry precursor was placed in the oxygen atmosphere, and the three element positive material with chromium was obtained by the procedure of heating temperature or by the interval heating method. The material cost of the invention is low, the raw material is wide, the preparation process is simple, the operation is simple, and the time consuming is few. Compared with the co precipitation method, the sewage produced during the preparation process is significantly reduced. There is no LiMn6 superlattice structure in the prepared samples. The prepared electrode materials have good consistency, uniform composition and excellent discharge performance.

【技术实现步骤摘要】
掺铬三元材料的制备方法
本专利技术属于电池电极材料制备的
，涉及一种可用于锂电池、锂离子电池、聚合物电池和超级电容器掺铬三元材料的镍钴锰三元材料的制备方法。技术背景随着化石能源的日益枯竭，能源问题日益成为关注的热点。寻找储能新材料成为研究的热点之一。新储能体系的锂离子电池应该具有电压高、容量大、无记忆效应和寿命长等优点，可广泛应用于移动电话、数码相机、笔记本电脑等数码产品和电动车、混合电动车等动力工具。锂离子电池包括正极材料、负极材料、隔膜、电解液和集流体等。其中，正极材料很大程度决定了电池的性能。已经成功商业化的正极材料有钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂等。不过，上述材料还存在不少缺点，寻找性价比更高的正极材料成为研究热点。1997年，Ohzuku等[OhzukuT.etal.，Chem.Lett.，1997，68：642.]率先研究了LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2型三元材料的性能。研究表明，这种材料融合了LiCoO2、LiNiO2和LiMn2O4的特点，具有可逆容量高、成本低、毒性低等优点。镍钴锰三元材料可表示为：LiNixCoyMnzO2(其中，x+y+z＝1)。根据本文档来自技高网...

【技术保护点】
掺铬三元材料的制备方法，其特征在于：按照镍、钴、锰、锂、铬离子的摩尔比x：y：z：k：m分别称取镍的化合物、钴的化合物、锰的化合物、锂的化合物和铬的化合物；将镍的化合物、钴的化合物、锰的化合物和铬的化合物混合得到混合物1；加入混合物1的总体积的1～20倍体积的湿磨介质，在连续搅拌的条件下滴加氨水至溶液的pH值落在9.5～12.5范围内，加入称取的锂的化合物，在没有氧气的氮气、氩气或氦气惰性气氛下于65～90℃温度区间的任一温度陈化24～48小时，制得的混合物为前驱物2；将前驱物2在低于1个大气压力的真空条件下于160～260℃区间的任一温度加热制得干燥的前驱物3或者采用喷雾干燥的方法于160～...

【技术特征摘要】
1.掺铬三元材料的制备方法，其特征在于：按照镍、钴、锰、锂、铬离子的摩尔比x：y：z：k：m分别称取镍的化合物、钴的化合物、锰的化合物、锂的化合物和铬的化合物；将镍的化合物、钴的化合物、锰的化合物和铬的化合物混合得到混合物1；加入混合物1的总体积的1～20倍体积的湿磨介质，在连续搅拌的条件下滴加氨水至溶液的pH值落在9.5～12.5范围内，加入称取的锂的化合物，在没有氧气的氮气、氩气或氦气惰性气氛下于65～90℃温度区间的任一温度陈化24～48小时，制得的混合物为前驱物2；将前驱物2在低于1个大气压力的真空条件下于160～260℃区间的任一温度加热制得干燥的前驱物3或者采用喷雾干燥的方法于160～260℃区间的任一温度制备干燥的前驱物3；将干燥的前驱物3置于氧气氛中，采用程序升温法或逐温区升温法制得掺铬三元正极材料；所述的称取镍的化合物、钴的化合物、锰的化合物、锂的化合物和铬的化合物中的两种或两种以上化合物是可溶于水的；所述的镍、钴、锰、锂、铬离子的摩尔比x：y：z：k：m满足以下关系：x：y：z：m=(0.49～0.51)：(0.12～0.19)：(0.20～0.30)：(0.01～0.08)，0.95≤k≤1.08，且x+y+z+m=k；或x：y：z：m=(0.59～0.61)：(0.12～0.19)：(0.19～0.21)：(0.01～0.08)，0.95≤k≤1.08，且x+y+z+m=k；或x：y：z：m=(0.79～0.81)：(0.03～0.09)：(0.05～0.10)：(0.01～0.07)，0.95≤k≤1.08，且x+y+z+m=k；所述的三元材料同时满足以下特征：在XRD衍射图上的衍射峰均与JCPDS卡片09-0063的层状α-NaFeO2结构的特征衍射峰相吻合；材料制备的扣式半电池在0.2C倍率电流和第1充放电循环下，相对锂电极恒电流充电至4.6V比4.4V增加充电比容量的比率小于25%；样品XRD衍射图的2θ角20～25°区间没有对应JCP...

【专利技术属性】
技术研发人员：童庆松，马莎莎，陈方园，朱德青，余欣瑞，生喻，
申请(专利权)人：福建师范大学，
类型：发明
国别省市：福建,35