铌改性富锂锰基材料的制备方法、正极材料及锂离子电池技术

本发明专利技术涉及铌改性富锂锰基材料的制备方法、正极材料及锂离子电池，其中，铌改性富锂锰基材料的制备方法包括以下步骤：获取镍钴锰前驱体；将所述镍钴锰前驱体与第一部分锂盐混合并预烧，冷却后再与第二部分锂盐以及含铌化合物在真空状态下混合，获得混合物；将所述混合物经过常压高温热处理后得到所述铌改性富锂锰基材料。通过将镍钴锰前驱体与部分锂盐混合后，预烧一段时间，形成一定的层状结构，有利于后续的高温烧结段铌元素的掺杂，经过该种方法制备得到的富锂锰基材料，将其应用于正极材料和锂离子电池中，可明显提升材料的首次效率、循环稳定性并抑制结构氧析出及电压衰减。且该制备方法简单、修饰改性效果明显，具有大规模应用的潜力。

【技术实现步骤摘要】
铌改性富锂锰基材料的制备方法、正极材料及锂离子电池
本专利技术属于复合材料领域，具体涉及一种铌改性富锂锰基材料的制备方法、正极材料及锂离子电池。
技术介绍
近年来，新能源汽车市场的爆发式增长及汽车续航里程的增加，促使锂离子电池的能量密度不断提升，正极材料是制约锂离子电池比容量及能量密度的核心因素。富锂锰基正极材料被国内外研究者誉为下一代最有前景的正极材料之一，是实现2025年单体电芯350Wh/kg目标的关键材料之一。富锂锰基正极材料因具有高比容量(＞280mAh/g)、高工作电压(＞3.6V)、低成本、环境友好等优点而受到广泛关注。然而，首周充电过程中的过渡金属层中的Li+以Li2O的形式脱出后的不可逆过程，引起库伦效率较低。由于Li2MnO3相具有偏低的离子/电子电导率，使得富锂锰基材料具有较差的倍率性能。制约富锂锰基商业化进程更为关键的是电压衰减问题，也是目前科研界和学术界研究的热点问题。一般认为，电压的衰减和过渡金属TM的迁移以及结构相变有关。TM从八面体位迁移到金属锂层的四面体空隙再占据锂八面体位，在循环过程中材料由层状结构逐步过渡到本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铌改性富锂锰基材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n获取镍钴锰前驱体；/n将所述镍钴锰前驱体与第一部分锂盐混合并预烧，冷却后再与第二部分锂盐以及含铌化合物在真空状态下混合，获得混合物；/n将所述混合物经过常压高温热处理后得到所述铌改性富锂锰基材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种铌改性富锂锰基材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取镍钴锰前驱体；
将所述镍钴锰前驱体与第一部分锂盐混合并预烧，冷却后再与第二部分锂盐以及含铌化合物在真空状态下混合，获得混合物；
将所述混合物经过常压高温热处理后得到所述铌改性富锂锰基材料。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述预烧的温度为300～600℃，预烧时间为2～8h，升温速率为2～8℃/min；优选的，所述预烧的温度为400～550℃，预烧时间为4～6h，升温速率为3～5℃/min。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一部分锂盐与所述第二部分锂盐的质量比为1:(1～9)。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述常压高温热处理分为两段，第一段热处理的温度为350～650℃，升温速率1～10℃/min，烧结时间为2～8h，第二段烧结温度为750～1000℃，升温速率1～10℃/min，烧结时间为6～24h。


5.权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述镍钴锰前驱体采用共沉淀法制备获取，所述共沉淀法包括如下步骤：
将包含镍的金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓城，李冰，程中原，郑田瑞，胡梦菲，梁世硕，
申请(专利权)人：昆山宝创新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32