The invention relates to a synthetic power type of a lithium ion power battery, a three element cathode material nanofiber doped with nickel cobalt manganese and a synthesis method. The nanofibers synthesized by the method have the advantages of continuous structure, uniform size and uniform distribution, which improves the reactive active area of the material and reduces the diffusion path of lithium ions when they are released and embedded, and the metal ions (Mg
【技术实现步骤摘要】
一种合成动力型、纳米纤维的三元材料及其制备方法
本专利技术涉及一种合成动力型LiNi1/3Co1/3-xMxMn1/3O2纳米纤维的三元材料及其制备方法,用该方法处理后的LiNi1/3Co1/3-xMxMn1/3O2纳米纤维特别适合用于锂离子动力电池正极。
技术介绍
与其他化学电池相比,锂离子电池具有电压高、比容量高、寿命长、无记忆效应、自放电率低、清洁污染小等优点。在全球能源日益短缺和环境问题越来越严重的情况下,人们希望用清洁的电动汽车代替交通工具,锂离子电池就是其中高容量、大功率的理想的动力源,并受到国家推出的相应政策的大力支持。锂离子电池的迅猛发展为解决环境问题提供了新思路,而且为解决日益严重的能源危机问题提供了新的途径,其中镍钴锰三元材料作为锂离子电池的正极材料越来越受到大家的关注。然而由于传统的制备工艺和环境的限制,镍钴锰三元材料的电化学性能的发挥仍然不能满足人们对电动汽车日益增长的动力和续航领域的要求。传统的镍钴锰三元材料的合成方法主要有固相法、共沉淀法、水热法、溶胶凝胶法等。但是上述的合成方法各有其不足之处,固相法和共沉淀法会形成的团聚的二次颗粒,不利于容量发挥,而水热法和溶胶凝胶法制备工艺不利于产业化生产。而镍钴锰三元材料中钴元素主要起到抑制阳离子混排,稳定结构的作用,但是其原料价格昂贵,且带有毒性,因此急需找到可以替代钴离子的金属离子对材料进行掺杂,降低成本提高性能。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中镍钴锰三元材料的容量发挥不佳与倍率性能差的不足,本专利技术的首要目的在于提供一种动力型LiNi1/3Co1/3-xMxMn1/3O2纳米纤维 ...
【技术保护点】
一种合成动力型、纳米纤维的三元材料,其特征在于,所述三元材料的分子式为LiNi1/3Co1/3‑xMxMn1/3O2,其中x为0<x≤0.05;其中掺杂金属M为Mg、Al、Cr和Ti中的一种或几种。
【技术特征摘要】
1.一种合成动力型、纳米纤维的三元材料,其特征在于,所述三元材料的分子式为LiNi1/3Co1/3-xMxMn1/3O2,其中x为0<x≤0.05;其中掺杂金属M为Mg、Al、Cr和Ti中的一种或几种。2.根据权利要求1所述的三元材料,其特征在于,所述三元材料通过将前驱体溶液进行静电纺丝得到一维的纳米纤维、并进行煅烧制得。3.一种根据权利要求1或2所述的三元材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括:在无水乙醇中加入聚乙烯吡咯烷酮搅拌形成聚合物溶液,并在去离子水中加入锂源、镍源、钴源、锰源和掺杂金属源、溶解后形成混合盐水溶液,将所述聚合物溶液和所述混合盐水溶液进行混合搅拌形成前驱体溶液,该前驱体溶液经过静电纺丝得到一维的纳米纤维,煅烧后得到动力型LiNi1/3Co1/3-xMxMn1/3O2纳米纤维。4.根据权利要求3所述的三元材料的制备方法,其特征在于,所述聚合物溶液中,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的质量分数为9.9~12.34%。5.根据权利要求3或4所述的三元材料的制备方法,其特征在于,所述聚合物溶液的形成为:将聚乙烯吡咯烷酮(PVP)加入到无水乙醇中在温度为20~30℃下磁力搅拌搅拌8~15h。6.根据权利要求3所述的三元材料的制备方法,其特征在于,所述混合盐水溶液中,镍源的浓度为0.125~0.315mol/L,其中,钴源和掺杂金属源的浓度之和、镍源以及锰源的浓度三者数值相等,锂源的浓度为镍源、钴源、锰源和掺杂金属源的总和的1~1.1倍。7.根据权利要求3或6所述的三元材料的制备方法,其特征在于,...
【专利技术属性】
技术研发人员:尹壮,王兴勤,高云,王赛,刘建红,吴宁宁,
申请(专利权)人:中信国安盟固利动力科技有限公司,
类型:发明
国别省市:北京,11
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