双金属离子共掺杂无钴前驱体及正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种双金属离子共掺杂无钴前驱体及正极材料及其制备方法，其中前驱体的制备包括以下步骤：将镍盐、锰盐和钨盐与纯水混合均匀配制成无机盐混合溶液A，配制碳酸钠溶液和氨水溶液，将氨水溶液加入到碳酸钠溶液中得到混合溶液B，将无机盐混合溶液A与混合溶液B加入到反应容器内混合并持续搅拌，不断通入保护气体，反应后进行洗涤、过滤、烘干及碾磨，得到无钴正极材料前驱体。该方法可以简化锂离子电池用正极材料的制备工艺，降低层状正极材料的制备成本。极材料的制备成本。极材料的制备成本。

【技术实现步骤摘要】
双金属离子共掺杂无钴前驱体及正极材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及锂离子电池
，具体涉及一种双金属离子共掺杂无钴前驱体及正极材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]至今为止，金属钴在锂离子正极材料LiCoO2及近年来流行的三元正极材料NCM和NCA中已经被大量使用了28年。然而相比其他金属元素镍、锰、镁、铝、钛等的价格，金属钴的价格最为昂贵。众所周知，三元正极材料制备成本大部分来源于金属元素钴、镍、锰、锂等原料成本。根据市场调研，2020年6月，镍的价格仅5.84USD/Ib，铝的价格0.73USD/Ib，然而钴的价格其高，为13.38USD/Ib，是其他金属元素价格的两倍，甚至廉价金属元素的十八倍。因此用廉价金属元素铝、镁、钛、锰等取代贵金属元素钴能大幅降低正极材料的制备成本。而且由于金属元素钴具有毒性的本征特性，完全去除层状氧化物正极材料中的金属元素钴已经势不可挡。
[0003]三元正极材料的容量是随镍含量升高而增加，过渡金属元素镍的主要作用是在正极材料充放电过程中参与氧化还原反应(Ni
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双金属离子共掺杂无钴前驱体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将镍盐、锰盐和钨盐与纯水混合均匀配制成无机盐混合溶液A，配制碳酸钠溶液和氨水溶液，将氨水溶液加入到碳酸钠溶液中得到混合溶液B，在50℃～60℃的温度范围内将无机盐混合溶液A与混合溶液B加入到反应容器内混合并持续搅拌，不断通入保护气体，无机盐混合溶液A与混合溶液B反应后进行洗涤、过滤、烘干及碾磨，收集得到无钴正极材料前驱体。2.根据权利要求1所述的双金属离子共掺杂无钴前驱体的制备方法，其特征在于，氨水溶液中总NH3量与无机盐混合溶液A中总金属离子的摩尔比为(0.5
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1.5):2。3.根据权利要求1所述的双金属离子共掺杂无钴前驱体的制备方法，其特征在于，无机盐混合溶液加入到反应容器中的速度为0.5～5ml/min，混合溶液B加入到反应容器中的速度为0.45～5.5ml/min，搅拌的速度为300～1000rpm。4.根据权利要求1所述的双金属离子共掺杂无钴前驱体的制备方法，其特征在于，所述镍盐选自硫酸镍、硝酸镍、醋酸镍或氯化镍中的一种或多种，所述锰盐选自硫酸锰、硝酸锰、醋酸锰或氯化锰中的一种或多种。5.一种双金属离子共掺杂无钴前驱体，其特征在于，所述前驱体由权利要求1～4任意一项权利要求所述的制备方法制备得到。6.一种双金属离子共掺杂无钴正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将权利要求5所述的无钴前驱体与与锂源及添加物混合均匀后进行烧结，烧结得到的粉末材料碾磨、筛分，收集得到无钴正极...

【专利技术属性】
技术研发人员：高剑，刘洋，谭铁宁，
申请(专利权)人：四川启睿克科技有限公司，
类型：发明
国别省市：