一种高镍三元锂离子正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高镍三元锂离子正极材料及其制备方法，该高镍三元锂离子正极材料为铌掺杂的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2，其化学式为Li(Ni0.8Co0.1Mn0.1)1‑xNbxO2，0＜x≤2％，制备方法为将镍源、钴源、锰源和铌源与尿素混合，加水搅拌至溶解进行水热反应；反应结束对反应釜内溶液及沉淀过滤洗涤，干燥后得到前驱体，将前驱体研磨成粉末，并混入等摩尔量的锂源，混合研磨均匀，将所得混合粉末在氧气气氛中进行高温烧结，冷却至室温将粉末研磨后，即得到高镍三元锂离子正极材料，该三元正极材料相比于未掺杂的材料表现出更好的倍率和循环性能。

【技术实现步骤摘要】
一种高镍三元锂离子正极材料及其制备方法
本专利技术属于锂离子电池领域，具体涉及一种高镍三元锂离子正极材料及其制备方法。
技术介绍
随着煤石油等化石能源的减少，能源问题日益突出，寻找新的储能材料成为当下科研的热点之一。锂离子电池是目前为止市场上最常见的能量转换及储存装置，由于其能量密度高、电压高、寿命长等优点，广泛应用于手机、电脑、电动车、以及各类数码产品上，成为人类生活必不可少的一部分。锂离子电池的组成包括正极材料、负极材料、隔膜、电解液以及集流体等，其中，正极材料的容量一般偏小，这在很大程度上决定了整个电池的性能，目前市场上已经商业化的锂离子电池正极材料主要有钴酸锂、磷酸铁锂等。磷酸铁锂导电性较差，振实密度低；钴酸锂价格昂贵且钴有一定毒性，这在一定程度上限制了它们在动力汽车等大型储能设备上的应用。在众多新兴的锂离子电池正极材料中，三元正极材料综合了LiCoO2，LiNiO2，LiMnO2三种层状材料的优点，如容量高、成本低、安全性能好、电压平台高等，自发现起就得到很快的发展，但这种材料也同样存在着一些缺点如导电性不佳，大倍率性能差等，从一定程度上限制了其大规模的应用。根据化学式中镍本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高镍三元锂离子正极材料，其特征在于，该高镍三元锂离子正极材料为铌掺杂的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2，其化学式为Li(Ni0.8Co0.1Mn0.1)1‑xNbxO2，其中，0＜x≤2％。

【技术特征摘要】
1.一种高镍三元锂离子正极材料，其特征在于，该高镍三元锂离子正极材料为铌掺杂的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2，其化学式为Li(Ni0.8Co0.1Mn0.1)1-xNbxO2，其中，0＜x≤2％。2.一种如权利要求1所述的一种高镍三元锂离子正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)按配比称取镍源、钴源、锰源和铌源，将它们与尿素混合，再加入去离子水，搅拌直至完全溶解，将混合液转移至反应釜中进行水热反应；(2)反应结束自然冷却至室温，对反应釜内溶液及沉淀过滤洗涤，直至滤液pH小于7.5，将过滤所得沉淀物干燥后，得到Ni0.8Co0.1Mn0.1CO3；(3)将Ni0.8Co0.1Mn0.1CO3研磨成粉末，并混入等摩尔量的锂源，混合研磨均匀，将所得混合粉末在氧气气氛中进行高温烧结，结束后自然冷却至室温，将粉末研磨后，即得到高镍三元锂离子正极材料。3.根据权利要求1所述的一种高镍三元锂离子正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述镍源、钴源、锰源及尿素的摩尔比为0.8：0.1：0.1：3.3。4.根据权利要求1所述的一种高镍三元锂离子正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述镍源为C4H6NiO4·4H2O、NiCl2·...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖春艳，雷轶轲，杨帅，艾进进，
申请(专利权)人：上海电力学院，
类型：发明
国别省市：上海,31