一种磷酸钛钪锂修饰的锂离子电池正极材料及其制备方法技术

一种磷酸钛钪锂修饰的锂离子电池正极材料及其制备方法。本发明专利技术正极材料的化学式为Li[Ni

【技术实现步骤摘要】
一种磷酸钛钪锂修饰的锂离子电池正极材料及其制备方法
本专利技术涉及电池材料领域，具体涉及一种磷酸钛钪锂修饰的锂离子电池正极材料及其制备方法。
技术介绍
目前三元正极材料已经成为动力电池的主流材料，随着对动力电池能量密度要求的逐渐提高，三元正极材料也向着高镍材料发展。高镍材料目前我们主要有两个选择：镍钴锰酸锂(NCM)和镍钴铝酸锂(NCA)。Ni含量的增加虽然会提升三元正极材料的容量，但是也会造成三元正极材料的循环稳定性下降；NCM材料在长期循环中面临过渡金属元素溶解和不可逆相变等问题，而NCA材料在循环过程中二次颗粒的粉化和破碎现象要比NCM更为严重。为了更好的提高电池的性能，2016年韩国汉阳大学的Un-HyuckKim(第一作者)和ChongS.Yoon(通讯作者)、Yang-KookSun(通讯作者)提出了在NCM材料中掺入部分Al元素的镍钴锰铝酸锂正极材料(NCMA)，该方法抑制了阳离子混排和岩盐结构等杂相的生成，减少了晶界破碎，从而显著提升了材料的循环寿命。NCMA正极材料的制备工艺要比NCM与NCA电池更为复杂。NCMA正极本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磷酸钛钪锂修饰的锂离子电池正极材料及其制备方法，其特征在于，本专利技术正极材料的化学式为Li[Ni

【技术特征摘要】
1.一种磷酸钛钪锂修饰的锂离子电池正极材料及其制备方法，其特征在于，本发明正极材料的化学式为Li[NixCoyMnzAlq]O2·nLipScrTiw(PO4)3，其中，0.8≤x<1，0<y≤0.06，0<z≤0.03，0<q≤0.03，x+y+z+q＝1，3.2≤p+r+w≤3.5，1.2≤p≤1.8，0.1≤r≤0.8，1.2≤w≤1.9，0<n≤0.05。


2.一种磷酸钛钪锂修饰的锂离子电池正极材料及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)以摩尔比计，首先将2～5moL/L的NiSO4·6H2O、CoSO4·7H2O、MnSO4·H2O、Al2(SO4)3(Ni:Co:Mn:Al＝x:y:z:q)均匀混合，同时将6～7mol/L的NH3·H2O溶液(配位剂)和6～8mol/L的NaOH溶液放入反应槽中。调节PH值于10～11，氨水浓度为2～3mol/L。进行共沉淀反应，用纯水过滤洗涤干燥后可得到前驱体NixCoyMnzAlq(OH)2。
(2)以摩尔比计，按照Li：(Ni+Co+Mn)＝1～1.2:1的比例称取锂源，将步骤(1)制备的前驱体NixCoyMnzAlq(OH)2与锂源在500～700℃下烧6～10h，并在800～950℃下烧10～13h，获得正极材料Li[NixCoyMnzAlq]O2。
(3)以摩尔比计，将钪源与锂源均匀分散于有机溶剂中，然后加入磷...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧星，刘赟，范鑫铭，张佳峰，张宝，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43