一种IV-VI-VIII族富锂无序岩盐结构正极材料及其制备制造技术

本发明专利技术涉及一种IV‑VI‑VIII族富锂无序岩盐结构正极材料及其制备，属于储能材料及电化学技术领域。本发明专利技术所述的IV‑VI‑VIII族富锂无序岩盐结构正极材料具有三维无序阳离子骨架结构，可以稳定富锂氧化物正极材料中的氧晶格和氧变价反应，提高锂离子迁移能力，提升材料循环性能；另外，氟掺杂有利于改善材料的容量保持率和抑制材料不可逆的氧损耗，进一步改善材料的电化学性能。本发明专利技术所述的方法操作简单，成本低，环境友好，安全性高，而且能够避免引入杂质以及组分偏差等问题。

A lithium rich disordered rock salt cathode material of group iv-vi-viii and its preparation

【技术实现步骤摘要】
一种IV-VI-VIII族富锂无序岩盐结构正极材料及其制备
本专利技术涉及一种IV-VI-VIII族富锂无序岩盐结构正极材料及其制备，属于储能材料及电化学

技术介绍
锂离子电池的市场需求呈逐年递增趋势，新能源汽车的迅速推广使用，给锂离子电池的能量密度与功率密度提出了更高的要求。在锂离子电池体系中，电池容量主要受限于正极材料容量，因此寻找具有高容量同时生产成本较低的正极材料成为电池行业发展的关键。近年来发展的富锂过渡金属氧化物正极材料，由于过渡金属和晶格氧的氧化还原反应大幅度提升材料脱嵌锂的数量，从而实现较高的能量密度，但首周库伦效率低、比容量和电压衰减较大等缺点限制了其进一步发展，难以满足目前电动汽车对锂离子电池正极材料的要求。富锂无序岩盐正极材料具有放电比容量高、能量密度高、循环过程结构稳定等优点，是近年来备受关注的锂离子电池富锂正极材料。在岩盐型结构的正极材料中，宏观锂离子迁移的发生需要满足两个条件：一、存在锂离子迁移通道；二、整个结构中的迁移通道形成渗流网络。典型富锂无序岩盐结构正极材料如IV-V-VIII族(Li1.2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种IV-VI-VIII族富锂无序岩盐结构正极材料，其特征在于：所述正极材料的化学式记为Li

【技术特征摘要】
1.一种IV-VI-VIII族富锂无序岩盐结构正极材料，其特征在于：所述正极材料的化学式记为Li1+aTibMcNidO2，0.1<a<0.3，0.1<b<0.4，0.1<c<0.4，0.2<d<0.4，M＝Cr、Mo或W，且a+4b+6c+2d＝2.96。


2.根据权利要求1所述的IV-VI-VIII族富锂无序岩盐结构正极材料，其特征在于：所述正极材料还包括掺杂元素F，化学式记为Li1+aTibMcNidO2-eF2e，其中0.05<e<0.15。


3.一种如权利要求1或2所述的IV-VI-VIII族富锂无序岩盐结构正极材料的制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下，
(1)将可溶性锂盐、可溶性钛盐、可溶性M盐、可溶性镍盐以及可溶性含氟盐按照化学计量比例溶于无水乙醇/水混合溶液中，混合均匀得到金属盐溶液；
(2)在搅拌条件下，先向金属盐溶液中加入络合剂溶液，随后加入阴离子表面活性剂，并用氨水将混合溶液的pH值调至7～9；
(3)在搅拌条件下，将pH为7～9的混合溶液蒸发形成凝胶，并对凝胶进一步干燥获得干凝胶；
(4)干凝胶先在300℃～500℃下低温预烧2h～6h，将低温预烧的产物磨成粉末后再在700℃～900℃下高温煅烧6h～12h，得到IV-VI-VIII族富锂无序岩盐结构正极材料；
其中，络合剂溶液是草酸、柠檬酸或柠檬酸三铵的乙醇溶液，络合剂的摩尔数与金属盐溶液中Ti、M和Ni的金属离子摩尔数之和比为(1.1～1.5):1。
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【专利技术属性】
技术研发人员：苏岳锋，董锦洋，陈来，卢赟，薛瑞雪，赵佳雨，陈实，吴锋，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11