一种多元金属化合物共掺杂三元复合材料的制备方法技术

技术编号：19596463 阅读：67 留言：0更新日期：2018-11-28 05:57

本发明专利技术属于锂离子电池材料制备领域，具体的说是一种多元金属化合物共掺杂三元复合材料的制备方法，其制备过程为：首先将LiNixCoyMn1‑x‑yO2溶解于有机溶剂中，之后添加金属化合物A，金属化合物B及其氧化剂，搅拌均匀后，转移到高压反应釜中进行水热反应，过滤，进行冷冻干燥，转移到管式炉中，并通入氧化性气体进行材料表面改姓，最后制备出多元金属掺杂Li（NixCoyMn1‑x‑yAaBb）O2的三元复合材料，其制备出的材料依靠两种掺杂金属元素之间的协同效应，提高材料的比容量和循环性能，同时利用材料形成的多孔结构提高其吸液能力并提高其循环性能。

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【技术实现步骤摘要】
一种多元金属化合物共掺杂三元复合材料的制备方法
本专利技术属于锂离子电池材料制备领域，具体的说是一种多元金属化合物共掺杂三元复合材料及其制备方法。
技术介绍
锂离子动力电池因其能量密度高、自放电低、无记忆效应、成本低等一系列优点作为一种重要的二次电池。锂离子动力电池中正极材料是电池的能量密度和使用寿命等性能的关键影响因素。如何做出品质优良的锂离子动力电池很大程度上取决于如何制备出性能优异的正极材料。具有层状堆积结构的镍钴锰三元正极材料凭借高比容量、优良的循环性能、合理的成本等优点迅速的被人们所关注，是一类特别适合用于电动车以及混合动力的高能量正极材料。但是镍钴锰三元正极材料随着镍含量的增加，材料在电解液中的稳定性越差，所制备电池的循环性能越差。同时，较高的残碱不利于电池制备过程的控制，阻碍了材料商业化发展的进程。为了改善这些问题，进行材料表面改性和掺杂成为目前改善其性能的主要方法，目前的三元改性主要是通过固相法掺杂金属离子提高其材料的晶格结构稳定性并提高其循环性能。比如专利（CN106395920A）公开了一种元素共掺杂改性三元锂离子电池正极材料及制备方法，其主要通过固相法将不同离子半径的过渡金属离子掺杂在镍钴锰三元材料前驱体中进行烧结，并发挥其两种金属之间的协同效应，提高其循环性能。上述材料虽然可以提高材料的循环性能但是幅度不明显、一致性差，同时通过固相法在其材料包覆的铝层虽然可以降低其副反应，但是内核与包覆层之间的结合力及其包覆一致性较差。而通过氧化性气体对其表面进行改性，具有均一性好及其一致性高，并降低其材料表面与电解液的副反应发生机率，同时结合水热...

【技术保护点】
1.一种多元金属化合物共掺杂三元复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：水热反应：将LiNixCoyMn1‑x‑yO2溶解于有机溶剂中，添加金属化合物A，金属化合物B超声分散均匀后，再添加添加剂，转移到高压反应釜中，并在温度为100～200℃下反应12～72h，经过过滤，冷冻干燥，得到多孔Li（NixCoyMn1‑x‑yAaBb）O2(x≥0.3，y≤0.3,)复合材料A；其中，质量比，LiNixCoyMn1‑x‑yO2：有机溶剂：金属化合物A：金属化合物B：添加剂=100:500～1000:1～5:1～5:0.1～0.5；改性：将复合材料A转移到管式炉中，并在惰性气体保护下升温到200～400℃，改通入三氟化氯氧化性气体，流量为1～10ml/min，时间10～120min，完毕后改通惰性气体降温到室温，得到Li（NixCoyMn1‑x‑yAaBb）O2复合材料B；即为多元金属化合物共掺杂三元复合材料。

【技术特征摘要】
1.一种多元金属化合物共掺杂三元复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：水热反应：将LiNixCoyMn1-x-yO2溶解于有机溶剂中，添加金属化合物A，金属化合物B超声分散均匀后，再添加添加剂，转移到高压反应釜中，并在温度为100～200℃下反应12～72h，经过过滤，冷冻干燥，得到多孔Li（NixCoyMn1-x-yAaBb）O2(x≥0.3，y≤0.3,)复合材料A；其中，质量比，LiNixCoyMn1-x-yO2：有机溶剂：金属化合物A：金属化合物B：添加剂=100:500～1000:1～5:1～5:0.1～0.5；改性：将复合材料A转移到管式炉中，并在惰性气体保护下升温到200～400℃，改通入三氟化氯氧化性气体，流量为1～10ml/min，时间10～120min，完毕后改通惰性气体降温到室温，得到Li（NixCo...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁本，
申请(专利权)人：江苏乐能电池股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32

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