一种单晶型锂的过渡金属氧化物正极材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种单晶型锂的过渡金属氧化物正极材料的制备方法，利用混合锂盐作为助熔剂，将混合锂盐与锂的过渡金属氧化物正极材料的前驱体进行混合、煅烧、过滤、干燥、二次煅烧得到单晶型锂的过渡金属氧化物材料；所述锂的过渡金属氧化物正极材料的前驱体为过渡金属氢氧化物、过渡金属氧化物或过渡金属碳酸盐。该合成方法工艺简单、成本低廉，适合单晶型锂的过渡金属氧化物的大规模生产，且制备的单晶型锂的过渡金属氧化物的晶型好、颗粒尺寸较大，用作锂离子电池正极材料时表现出优异的电化学性能。这类材料可用作高比能和高比功率锂离子电池的正极材料，具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种单晶型锂的过渡金属氧化物正极材料及其制备方法和应用
本专利技术属于能源材料和锂离子电池制备
，具体涉及一种利用复合助熔剂法制备单晶型锂的过渡金属氧化物正极材料的方法。
技术介绍
锂离子电池具有能量密度高、输出电压高、循环寿命长、环境污染小等优点，目前广泛应用在日常生活中笔记本电脑，手机，相机等各种其他电子设备，并逐步向电动车、国防装备电源等方向发展。为了满足对电池能量和功率密度的要求，新一代锂离子正极材料逐渐向高比能量正极材料发展。锂离子电池的电极材料特别是正极材料，是制约锂离子电池能量密度的关键之一。目前商业化的三元正极材料主要为多晶颗粒体系，相比单晶颗粒体系，多晶颗粒体系的材料在辊压和循环充放电过程中容易发生破裂，粉化，电极表面易产生微裂纹等问题。以上问题将加速材料性能的衰减。合成单晶型材料是改善电池性能和提高电化学容量的有效办法。单晶材料颗粒均一，各向异性好，有较好的机械应力和耐压性，从而使材料在电极辊压和充放电过程中不易破裂，并减少微裂纹的产生。一种常用的单晶型正极材料的制备方法是提高煅烧温度，但在烧结过程中一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单晶型锂的过渡金属氧化物正极材料的制备方法，其特征在于：利用混合锂盐作为助熔剂，将混合锂盐与锂的过渡金属氧化物正极材料的前驱体进行混合、煅烧、过滤、干燥、二次煅烧得到单晶型锂的过渡金属氧化物材料；所述锂的过渡金属氧化物正极材料的前驱体为过渡金属氢氧化物、过渡金属氧化物或过渡金属碳酸盐。/n

【技术特征摘要】
1.一种单晶型锂的过渡金属氧化物正极材料的制备方法，其特征在于：利用混合锂盐作为助熔剂，将混合锂盐与锂的过渡金属氧化物正极材料的前驱体进行混合、煅烧、过滤、干燥、二次煅烧得到单晶型锂的过渡金属氧化物材料；所述锂的过渡金属氧化物正极材料的前驱体为过渡金属氢氧化物、过渡金属氧化物或过渡金属碳酸盐。


2.根据权利要求1所述的单晶型锂的过渡金属氧化物正极材料的制备方法，其特征在于：
混合锂盐为LiNO3、LiOH·H2O、Li2CO3、CH3COOLi、LiCl中的两种或两种以上组成的两元或多元混合锂盐。


3.根据权利要求2所述的单晶型锂的过渡金属氧化物正极材料的制备方法，其特征在于：两元混合锂盐包括，LiNO3和Li2CO3、LiNO3和CH3COOLi、LiNO3和LiCl、LiOH·H2O和Li2CO3、LiOH·H2O和CH3COOLi、Li2CO3和CH3COOLi、CH3COOLi和LiCl，上述两元混合混合锂盐中各组分的摩尔比为0.5～7：1。


4.根据权利要求2所述的单晶型锂的过渡金属氧化物正极材料的制备方法，其特征在于：多元混合锂盐，其摩尔比为LiNO3：LiOH·H2O：Li2CO3：CH3COOLi：LiCl＝h：i：j：k：l，其中0≤h≤0.6,0≤i≤0.5,0≤j≤0.5,0≤k＜1,0≤l≤0.85，且h+i+j+k+l＝1。


5.根据权利要求1所述的单晶型锂的过渡金属氧化物正极材料的制备方法，其特征在于：混合锂盐与锂的过渡金属氧化物正极材料的前驱体的摩尔比为5-100：1。


6.根据权利要求1所述的单晶型锂的过渡金属氧化物正极材料的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：
步骤1，利用共沉淀法或溶胶凝胶法或溶剂热法制备过渡金属氢氧化物或...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈剑，任思佳，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21