一种锆酸镧原位包覆高镍三元正极材料的制备方法技术

一种锆酸镧原位包覆高镍三元正极材料的制备方法：将高镍三元正极材料加入无水有机溶剂中，再加入镧源并搅拌，得黑色悬浮液a；将锆源加入无水有机溶剂中并搅拌，得到溶液b，所述锆源中锆元素与镧源中镧元素的摩尔比为1:1；将悬浮液a加入到溶液b中并搅拌，然后超声处理，再进行陈化，得到凝胶；将所得凝胶蒸干，得干凝胶粉；研磨所述干凝胶粉后进行焙烧，即成。使用本发明专利技术制得的材料组装的电池，在2.7～4.3V，0.1C下，首次放电比容量可达209.8mAh/g mAh/g；1C下循环50圈，容量保持率达94.8%，具有较好的循环稳定性和倍率性能；本发明专利技术方法简单，成本低，适于工业化生产。

Preparation of Lanthanum Zirconate in-situ Coated High Nickel Ternary Cathode Material

A preparation method of high nickel ternary cathode material coated with lanthanum zirconate in situ: adding high nickel ternary cathode material into anhydrous organic solvent, adding lanthanum source and stirring to obtain black suspension a; adding zirconium source into anhydrous organic solvent and stirring to obtain solution b, the molar ratio of zirconium element in the zirconium source to lanthanum element in the lanthanum source is 1:1; adding suspension a to solution B and stirring, After that, the gel was dried by ultrasonic treatment, and then dried. The dried gel powder was dried and the dried gel powder was then roasted. The battery assembled with the material prepared by the invention has a specific discharge capacity of 209.8 mAh/g mAh/g at 2.7-4.3V and 0.1C for the first time, a capacity retention rate of 94.8% for 50 cycles at 1C, and good cycle stability and rate performance. The method of the invention is simple, low cost and suitable for industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种锆酸镧原位包覆高镍三元正极材料的制备方法
本专利技术涉及锂离子电池正极材料改性制备，具体涉及一种锆酸镧原位包覆高镍三元正极材料的制备方法。
技术介绍
锂离子电池具有高能量密度、高功率密度、自放电率低、无记忆效应、循环寿命长等优点，已经被广泛应用于移动设备、动力电池和储能系统等领域。但是目前动力汽车用锂离子电池仍然面临着续航里程短、循环性能差和安全性不足等问题，严重制约了其进一步发展。高镍三元正极材料是目前锂离子电池研究中最受关注的材料之一，其理论放电比容量高达278mAh/g，电压平台为3.6V，具有极高的能量密度和功率密度，被视为下一代动力电池正极材料的理想选择。然而，高镍三元正极材料也存在一系列缺点，如脱锂状态下的高镍三元正极材料有很高的活性，但是在高温条件下容易发生相变，因此材料中的较高的镍含量虽然能够提高容量性能，却也会降低材料的热稳定性。例如，LiNi0.4Co0.3Mn0.3O2材料的热稳定温度为250°C，而LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2材料的热稳定温度则下降到约150°C。除了热稳定性差外，高镍三元正极材料表面存在的Ni4+容易与电解质溶液发生反应，形成固本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锆酸镧原位包覆高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将高镍三元正极材料加入无水有机溶剂中，再加入镧源并搅拌，得黑色悬浮液a；（2）将锆源加入无水有机溶剂中并搅拌，得到溶液b；（3）将悬浮液a加入到溶液b中并搅拌，然后超声处理，再进行陈化，得到凝胶；（4）将所得凝胶蒸干，得干凝胶粉；（5）研磨所述干凝胶粉后进行焙烧，形成锆酸镧原位包覆高镍三元正极材料。

【技术特征摘要】
1.一种锆酸镧原位包覆高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）将高镍三元正极材料加入无水有机溶剂中，再加入镧源并搅拌，得黑色悬浮液a；（2）将锆源加入无水有机溶剂中并搅拌，得到溶液b；（3）将悬浮液a加入到溶液b中并搅拌，然后超声处理，再进行陈化，得到凝胶；（4）将所得凝胶蒸干，得干凝胶粉；（5）研磨所述干凝胶粉后进行焙烧，形成锆酸镧原位包覆高镍三元正极材料。2.根据权利要求1所述锆酸镧原位包覆高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述高镍三元正极材料为LiNixCoyM1-x-yO2；其中1>x≥0.80，1>y>0，1>1-x-y>0，M为Mn、Al元素中的一种；所述镧源为硝酸镧、氯化镧、醋酸镧、硫酸镧中的一种或几种。3.根据权利要求1-2任一所述锆酸镧原位包覆高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）与步骤（2）中，所述搅拌时间为10～30min，所述搅拌速度为80～900转/min。4.根据权利要求1-3任一所述锆酸镧原位包覆高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于：步骤（1）与步骤（2）中，所述无水有机溶剂为无水甲醇、无水乙醇、无水乙二醇或无水丙醇中的一种或几种。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑俊超，刘洋，范鑫铭，贺振江，杨书棋，汤林波，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43