改性镍钴锰酸锂三元正极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供了一种改性镍钴锰酸锂三元正极材料及其制备方法与应用。所述改性镍钴锰酸锂三元正极材料的制备方法包括的步骤有：制备编织球型的镍钴锰酸锂三元材料；将所述镍钴锰酸锂三元材料粉体与稀土氮化物和锂氮混合物进行第一球磨混合处理，获得混合物粉体；将所述混合物粉体于氮氧混合气氛下，进行分段烧结处理。所述改性镍钴锰酸锂三元正极材料制备方法采用稀土氮化物与锂氮混合物包覆三元材料颗粒，有效提高了三元材料的容量发挥和循环保持率，提高了三元材料的氮化效果，更好的缓解材料的锂镍混排及材料表面多余的锂；同时氮化物包覆层减少和阻止电解液与活性材料的接触，降低不可逆的副反应，减少固体电解质膜(SEI)的形成。

【技术实现步骤摘要】
改性镍钴锰酸锂三元正极材料及其制备方法和应用
本专利技术属于化学电源
，尤其涉及一种改性镍钴锰酸锂三元正极材料及其制备方法和应用。
技术介绍
随着我国工业化、城镇化进程的不断推进，环境危机、能源供需矛盾也逐步加剧。因此新能源汽车产业得以快速发展，锂离子电池由于其能量密度高，循环寿命长，安全性能好等优点成为新能源汽车动力源的不二之选。目前，常用的锂离子正极材料有磷酸铁锂、锰酸锂、镍钴锰酸锂等。由于大众对汽车的续航里程普遍有着较高的要求，所以新能源汽车的动力源成为目前研究的焦点。主要争对提高动力电池的能量密度及快速充电性能。电池的能量密度主要取决于电极材料的能量密度。因此要提高电池的能量密度，必须要求电极材料的能量密度有大幅度的提高，而提高电极材料的能量密度主要有两个途径，一是提高材料的比容量，即单位质量或单位体积的电极材料的电量储存能力，二是提高材料的工作电压。对于镍钴锰酸锂三元材料来说，提高材料的工作电压，会导致材料在脱嵌锂的过程中的晶格结构与初始状态相比会发生很大差异，尤其是在高电压下，这种差异会进一步的被放大，最终导致本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性镍钴锰酸锂三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n制备镍钴锰酸锂三元材料，所述镍钴锰酸锂三元材料的颗粒为编织球型；/n将所述镍钴锰酸锂三元材料的粉体与稀土氮化物和锂氮混合物按质量比为1：(0.05-0.3)：(0.01-0.1)的比例进行第一球磨混合处理，获得混合物物粉体；/n将所述混合物物粉体于氮氧混合气氛下，按照分段烧结处理；其中，所述分段烧结处理的方法包括如下步骤：/n先按300-500℃烧结处理2-3小时，再以750-850℃烧结处理5-12小时，再以500-600℃烧结处理3-5小时。/n

【技术特征摘要】
1.一种改性镍钴锰酸锂三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备镍钴锰酸锂三元材料，所述镍钴锰酸锂三元材料的颗粒为编织球型；
将所述镍钴锰酸锂三元材料的粉体与稀土氮化物和锂氮混合物按质量比为1：(0.05-0.3)：(0.01-0.1)的比例进行第一球磨混合处理，获得混合物物粉体；
将所述混合物物粉体于氮氧混合气氛下，按照分段烧结处理；其中，所述分段烧结处理的方法包括如下步骤：
先按300-500℃烧结处理2-3小时，再以750-850℃烧结处理5-12小时，再以500-600℃烧结处理3-5小时。


2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，制备所述镍钴锰酸锂三元材料的方法包括如下步骤：
将镍盐、钴盐、锰盐按照一定的比例溶于溶剂中配置成金属混合盐溶液，加入NH4OH溶液持续搅拌处理并维持混合溶液的PH值为11-12，于45℃-75℃的温度下反应12-14h，后进行固液分离、洗涤、干燥和研磨处理，获得镍钴锰三元前驱体；
将所述镍钴锰三元前驱体与碳酸锂按1：(1.01-1.15)的质量比进行混合研磨后，先于300℃-450℃氧气气氛下预烧5-6h，再以5℃/min的升温速率升温到800℃-950℃进行烧结处理8-12h，后随炉冷却，取出研磨，获得编织球型的镍钴锰酸锂三元材料。


3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述镍盐为乙酸镍、硝酸镍、硫酸镍和草酸镍等镍盐中的至少一种，所述钴盐为乙酸镍、硝酸钴、硫酸钴和草酸钴等钴盐中的至少一种，所述锰盐为乙酸锰、硝酸镍、硫酸锰和草酸锰等锰盐中的至少一种；和/或
所述镍钴锰酸锂三元材料所含的Ni：Co：Mn的摩尔比为x：y:(1-x-y)，其中，0.20...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞兆喆，杨平，程燕，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西;45