一种具有多孔结构的三元正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有多孔结构的三元正极材料及其制备方法，所述三元正极材料的化学式为：LiNixCoyMn1‑x‑yO2，其中，0.5＜x＜1，0＜y＜0.3，x+y＜1；该三元正极材料的制备方法如下：(1)将镍盐、钴盐和锰盐溶于混合溶剂中，并加入尿素，得到混合液，将混合液移入水热反应釜中，于120～240℃反应8～40h；反应完成后，得到产物过滤、洗涤、真空干燥，并在400～600℃下初步煅烧1～6h，得到中间体；(2)将步骤(1)得到的中间体与过量的氢氧化锂烧结，即得多孔结构的纺锤状三元正极材料。本发明专利技术的工艺简单，反应条件可控，产品质量稳定，结晶性好，尺寸均匀；本发明专利技术所得具有三元正极材料，具有较高的能量密度的同时也具有较大的比表面积。

【技术实现步骤摘要】
一种具有多孔结构的三元正极材料及其制备方法
本专利技术涉及一种具有多孔结构的三元正极材料及其制备方法，属于电极材料

技术介绍
锂离子电池由于能量密度高、循环寿命长、环境友好等优点，广泛应用于各种小动力电动汽车和各种便携式电子设备。正极材料是影响锂离子电池性能的重要因素，决定了锂离子电池的种类和40％以上的材料成本。目前，钴酸锂(LiCoO2)是主流的商业化正极材料，但其实际比容量较低，钴价格昂贵有毒性，限制了它的进一步应用。近些年来，通过用电化学活性的Ni和Mn来代替Co形成三元正极材料LiNixCoyMn1-x-yO2，具有良好电化学性能和应用前景。其中，富镍层状镍钴锰复合嵌锂氧化物LiNixCoyMn1-x-yO2(x≥0.5)的可逆容量高达200mAh·g-1，工作电压区间2.7～4.6V，理论能量密度大于670Wh·Kg-1，而且，随着材料中Ni含量的增加，材料的放电比容量将随之增大，是实现300Wh·Kg-1以上级别动力电池较好的候选正极材料，因此被认为是具有发展前景的动力锂离子电池正极材料。传统的固相法和共沉淀法合成的三元正极材料具有以下缺陷：(1)二次颗粒相对本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有多孔结构的三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述三元正极材料的化学式为：LiNixCoyMn1‑x‑yO2，其中，0.5＜x＜1，0＜y＜0.3，x+y＜1；该三元正极材料的制备方法如下：(1)将镍盐、钴盐和锰盐溶于混合溶剂中，并加入尿素作为沉淀剂，得到混合液，将混合液移入水热反应釜中，于120～240℃反应8～40h；反应完成后，将得到产物过滤、洗涤、真空干燥，并在400～600℃下初步煅烧1～6h，得到中间体；其中，混合溶剂由体积比为1:0.1～10的水和醇组成；镍盐、钴盐和锰盐的总浓度为0.01～0.10mol/L；尿素的浓度为镍盐、钴盐和锰盐的总浓度的2～5倍；(2)将步...

【技术特征摘要】
1.一种具有多孔结构的三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述三元正极材料的化学式为：LiNixCoyMn1-x-yO2，其中，0.5＜x＜1，0＜y＜0.3，x+y＜1；该三元正极材料的制备方法如下：(1)将镍盐、钴盐和锰盐溶于混合溶剂中，并加入尿素作为沉淀剂，得到混合液，将混合液移入水热反应釜中，于120～240℃反应8～40h；反应完成后，将得到产物过滤、洗涤、真空干燥，并在400～600℃下初步煅烧1～6h，得到中间体；其中，混合溶剂由体积比为1:0.1～10的水和醇组成；镍盐、钴盐和锰盐的总浓度为0.01～0.10mol/L；尿素的浓度为镍盐、钴盐和锰盐的总浓度的2～5倍；(2)将步骤(1)得到的中间体与过量的氢氧化锂混合、研磨，在氧化气氛中，先在400～600℃条件下烧结1～8h，再升温至700～900℃条件下烧结4～10h，即得多孔结构的纺锤状三元正极材料。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，0.6≤x≤0.8，0.05＜y＜0.2。3.如权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨璞，蔡舟，廖明媚，吴凯，
申请(专利权)人：中南大学湘雅医院，
类型：发明
国别省市：湖南,43