一种分步梯次掺杂三元正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种分步梯次掺杂三元正极材料及其制备方法。该制备方法，包括以下步骤：将三元材料前躯体、第一锂源和掺杂剂a充分混合，在750～950℃烧结2～8h，得到锂化产物；将锂化产物、第二锂源和掺杂剂b充分混合，在750～950℃烧结2～8h，得到分步梯次掺杂三元正极材料。本发明专利技术采用分步配锂和分步掺杂结合的方式，能够充分发挥掺杂剂对晶胞和一次颗粒生长的促进作用以及掺杂元素稳定晶体结构的作用，避免效果不同的掺杂剂同时后产生加入的拮抗作用，从而制备出性能及形貌均较优的单晶三元正极材料，该方法简单、易于控制、生产成本低、有利于降低能耗；本发明专利技术中所得分步梯次掺杂三元正极材料为单晶结构，结构稳定、电化学性能优异。

【技术实现步骤摘要】
一种分步梯次掺杂三元正极材料及其制备方法
本专利技术涉及锂离子电池
，具体涉及一种分步梯次掺杂三元正极材料及其制备方法。
技术介绍
目前，锂离子电池行业中，提升三元材料结构稳定性的共识是通过离子掺杂抑制充放电过程中的相变，进而提升材料的循环性能，主要包括锂位、过渡金属阳离子位和氧位的阴阳离子掺杂及复合掺杂等。现有技术中，一般是将掺杂剂、前驱体和锂源通过高混机一次混合均匀后高温烧结，使掺杂剂进入三元材料晶格中。然而，不同种类的掺杂剂或掺杂元素对三元正极材料的作用不同。具体来说，某些掺杂剂或掺杂元素的添加可能会对三元正极材料的晶胞体积和一次颗粒大小产生促进作用，某些掺杂剂或掺杂元素的添加可能会对三元正极材料的晶胞体积和一次颗粒大小产生抑制作用。当将这两种添加剂同时加入，高温时多种掺杂剂共同进入晶胞，无法充分发挥两种掺杂剂的作用，从而影响材料的形貌和晶体结构稳定性，最终导致电池循环性能变差甚至循环到后期发生容量跳水的现象。因此，根据掺杂剂的不同性质，对不同掺杂剂在烧结过程中的加入时间节点进行控制，以得到性能和形貌更优的正本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分步梯次掺杂三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n将三元材料前躯体、第一锂源和掺杂剂a充分混合，在750～950℃烧结2～8h，得到锂化产物；/n将所述锂化产物、第二锂源和掺杂剂b充分混合，在750～950℃烧结2～8h，得到分步梯次掺杂三元正极材料；/n所述三元材料前躯体为Ni

【技术特征摘要】
1.一种分步梯次掺杂三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将三元材料前躯体、第一锂源和掺杂剂a充分混合，在750～950℃烧结2～8h，得到锂化产物；
将所述锂化产物、第二锂源和掺杂剂b充分混合，在750～950℃烧结2～8h，得到分步梯次掺杂三元正极材料；
所述三元材料前躯体为NixCoyMn1-x-y(OH)2，其中x≥1/2，y≥1/10；
所述掺杂剂a所含掺杂元素包含Rh、Mo、Pd中的一种或多种；
所述掺杂剂b所含掺杂元素包含La、Sr、Mg中的一种或多种。


2.根据权利要求1所述分步梯次掺杂三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述三元材料前躯体与第一锂源中锂的摩尔比1:(0.9～1.1)。


3.根据权利要求2所述分步梯次掺杂三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述三元材料前躯体与掺杂剂a的摩尔比1:(0.01～0.10)。


4.根据权利要求1所述分步梯次掺杂三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述掺杂剂a为Rh2O3、MoO3或PdO中的一种或多种。

【专利技术属性】
技术研发人员：许开华，赵德，徐世国，陈玉君，张明龙，
申请(专利权)人：格林美无锡能源材料有限公司，格林美股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32