一种双重包覆富锂氧化物固溶体材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种双重包覆富锂氧化物固溶体材料及其制备方法，固溶体材料外包覆有磷酸盐和氟化物两重包覆。制备方法包括如下步骤：首先通过共沉淀法以及高温焙烧工艺制备得到金属位钇定向掺杂富锂氧化物固溶体材料；然后通过分步共沉淀法以及低温焙烧工艺制备得到金属磷酸盐/金属氟化物双重包覆、金属位钇定向掺杂富锂氧化物固溶体材料。本发明专利技术通过金属位钇定向掺杂，提高了其结构稳定性；金属磷酸盐包覆层具有结构稳定、离子导电性好的特点，金属氟化物包覆层具有致密的特点，双重包覆结构设计有效抑制了表面与电解液的反应。

A Double-coated Lithium-rich Oxide Solid Solution Material and Its Preparation Method

The invention discloses a double-coated lithium-rich oxide solid solution material and a preparation method. The solid solution material is coated with phosphate and fluoride. The preparation method includes the following steps: firstly, the directionally doped lithium-rich oxide solid solution material with yttrium metal position is prepared by co-precipitation method and high-temperature calcination process; secondly, the double-coated metal phosphate/metal fluoride and directionally doped lithium-rich oxide solid solution material with yttrium metal position are prepared by step co-precipitation method and low-temperature calcination process. The invention improves the structural stability by directional doping of yttrium at the metal position; the metal phosphate coating has the characteristics of stable structure and good ionic conductivity; the metal fluoride coating has the characteristics of compactness; and the double coating structure design effectively inhibits the reaction between the surface and the electrolyte.

【技术实现步骤摘要】
一种双重包覆富锂氧化物固溶体材料及其制备方法
本专利技术涉及锂离子二次电池正极材料领域，尤其涉及一种双重包覆富锂氧化物固溶体材料及其制备方法。
技术介绍
普及应用新能源汽车的关键是要实现其经济性和使用的便利性与传统燃油汽车相当。当前新能源汽车与传统燃油汽车相比存在较大差距，提升经济性和使用便利性是未来相当长一段时间内新能源汽车发展的主要方向。动力电池是新能源汽车的核心部分，其中锂离子电池在成本、能量密度方面具有明显的优势，将能够大幅度提升新能源汽车经济性和使用的便利性，锂离子电池体系中正极材料是决定性因素。新能源汽车应全部或部分采用电力驱动，与传统燃油汽车相比，能够减少燃料消耗，但是目前新能源汽车在全生命周期内燃料消耗节省的费用尚不能抵消所增加的成本。若纯电动汽车续航里程达到400公里，在电池系统成本降低至1.0元/Wh以下的条件下，全生命周期内的经济性能够接近传统燃油汽车。提升新能源汽车的使用便利性，增加纯电驱动行驶的续航里程是关键。为增加续航里程，必须增加搭载动力电池系统存储的能量，在不显著增加新能汽车重量和体积的前提下，必须提高动力电池的比能量和能量密度。若纯电动汽车续航里程达本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双重包覆富锂氧化物固溶体材料，其特征在于：所述材料从内向外依次为芯部Ⅰ、包覆层Ⅱ和包覆层Ⅲ；所述芯部Ⅰ为金属钇掺杂的富锂氧化物固溶体材料，所述包覆层Ⅱ为金属氟化物包覆层，所述包覆层Ⅲ为金属磷酸盐包覆层。

【技术特征摘要】
1.一种双重包覆富锂氧化物固溶体材料，其特征在于：所述材料从内向外依次为芯部Ⅰ、包覆层Ⅱ和包覆层Ⅲ；所述芯部Ⅰ为金属钇掺杂的富锂氧化物固溶体材料，所述包覆层Ⅱ为金属氟化物包覆层，所述包覆层Ⅲ为金属磷酸盐包覆层。2.一种双重包覆富锂氧化物固溶体材料的制备方法，其特征在于包括如下步骤：1)按照分子式LiaMnbNicCodYeO2称取锂源、锰源、镍源、钴源和钇源，加入去离子水搅拌均匀，得到溶液A，其中1.12≤a≤1.24，0.5≤b/(b+c+d+e)≤0.7，0.1≤c/(b+c+d+e)≤0.3，0.1≤d/(b+c+d+e)≤0.3，0.02≤e/(b+c+d+e)≤0.05，a+b+c+d+e＝2；2)向所述溶液A中滴加碳酸铵，滴加时间为4～8h，得到固液混合物B，其中碳酸铵物质的量/(锰物质的量+镍物质的量+钴物质的量+钇物质的量)＝(1.5～2):1；3)将所述固液混合物B喷雾干燥，喷雾干燥温度为200～260℃，得到物料C；4)将所述物料C在空气气氛中进行焙烧，焙烧温度为850～950℃，焙烧时间为8～12h，得到物料D；5)将所述物料D加入去离子水中，向其中滴加氟化铵和金属硝酸盐Ⅰ，滴加时间4h～8h，得到固液混合物E，其中物料D物质的量/金属硝酸盐Ⅰ物质的量＝100:(0.5～1)，氟化铵物质的量/金属硝酸盐Ⅰ物质的量＝2:1；6)将所述固液混合物E喷雾干燥，干燥温度为100～120℃，得到物料F；7)将所述物料F在氮气气氛中进行焙烧，焙烧温度为350～450℃，焙烧时间为2～6h，得到物...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋英杰，伏萍萍，徐宁，吴孟涛，
申请(专利权)人：成都巴莫科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：四川,51