本发明专利技术公开了一种镍钴锰酸锂锂电池正极材料及其制备方法和应用，其制备方法包括以下步骤：向NCM811和铌源中加入有机溶剂，搅拌，然后蒸干溶剂，然后将剩余物料研磨成粉状；将研磨后的粉状物料于氧气气氛下进行两段式烧结，然后将烧结产物继续研磨成粉状；向粉状烧结产物和碳源中加入有机溶剂中并混匀，然后蒸干溶剂，将剩余物料继续研磨成粉状，然后将粉状物料于氧气气氛下进行烧结，最后，将烧结产物研磨，制得。该正极材料可有效解决现有的正极材料存在的循环性能差和倍率性能低的问题。料存在的循环性能差和倍率性能低的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种镍钴锰酸锂锂电池正极材料及其制备方法和应用
[0001]本专利技术涉及锂电池正极材料
，具体涉及一种镍钴锰酸锂锂电池正极材料及其制备方法。
技术介绍
[0002]锂电池是主要依靠锂离子在正极和负极之间的移动来工作的。在充放电过程中，Li
+
在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li
+
从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。锂电池具有以下特点：高电压、高容量、低消耗、无记忆效应、无公害、体积小、内阻小、自放电少、循环次数多。因其上述特点，锂电池已广泛用于移动电话、笔记本电脑、摄像机、数码相机、电动车等众多民用及军事领域。但是，现有的锂电池正极材料多呈现循环性能差，倍率性能低的问题。
技术实现思路
[0003]针对现有技术中的上述不足，本专利技术提供了一种镍钴锰酸锂锂电池正极材料及其制备方法，该正极材料可有效解决现有的正极材料存在的循环性能差和倍率性能低的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0005]一种镍钴锰酸锂锂电池正极材料的制备方法，包括以下步骤：
[0006](1)向NCM811和铌源中加入有机溶剂，搅拌，然后蒸干溶剂，然后将剩余物料研磨成粉状；
[0007](2)将步骤(1)中研磨后的粉状物料于氧气气氛下进行两段式烧结，然后将烧结产物继续研磨成粉状；
[0008](3)向步骤(2)中粉状烧结产物和碳源中加入有机溶剂中并混匀，然后蒸干溶剂，将剩余物料继续研磨成粉状，然后将粉状物料于氧气气氛下进行烧结，最后，将烧结产物研磨，制得。
[0009]进一步地，步骤(1)中铌源为五氧化二铌、铌酸锂、三氧化二铌和乙醇铌中的至少一种。
[0010]进一步地，步骤(1)中有机溶剂为乙醇、乙二醇、异丙醇和丙酮中的至少一种。
[0011]进一步地，步骤(1)中NCM811和铌源的质量比为1:0.03
‑
0.07。
[0012]上述方案中，NCM811和铌源的质量比过小，会导致混合不均匀，掺杂效果无法体现；质量比过大，会明显降低正极材料的比容量，使得材料性能恶化。
[0013]进一步地，步骤(1)中先磁力搅拌1
‑
10h，然后再进行超声分散1
‑
5min。
[0014]进一步地，步骤(2)中氧气通量为0.5
‑
10L/h。
[0015]进一步地，步骤(2)中两段式煅烧具体操作为：先以3
‑
5℃/min速度升温至450℃
‑
550℃并保温4
‑
8h，然后以3
‑
5℃/min速度升温至760℃
‑
840℃并保温8
‑
14h，自然冷却至室温。
[0016]进一步地，步骤(3)中烧结温度为350
‑
400℃。
[0017]上述方案中，升温速度和煅烧温度都会影响固相扩散的均匀性，升温速度过快，导致包覆剂来不及扩散铺展开，进而导致首次库伦效率和放电容量较低；煅烧温度过低不能保障包覆层的结合力，导致包覆层易脱落破碎，降低了活性材料的比例，进而导致容量降低。
[0018]进一步地，步骤(3)中粉末物料与碳源的质量比为1:0.01
‑
0.1，碳源为低分子有机物，包括生物胺、葡萄糖、蔗糖和焦糖中的一种。
[0019]上述方案中，粉末物料与碳源的质量比过小，也会导致混合不均匀，掺杂效果无法体现；质量比过大，会明显降低正极材料的比容量，使得材料性能恶化。
[0020]本专利技术所产生的有益效果为：
[0021]本申请中的电极材料采用双层包覆的方式，提高了电解液与电极材料之间的界面张力，使得电解液与电极材料之间的极化降低，进而使得电解液能够润湿电极材料的深处，大大提高了首次库伦效率和放电容量；同时，采用双层包覆的方式，可提高碳材料与基体材料之间的结合效果，能提高活性层的稳定性，减少活性材料的损失，进而提高比容量和循环稳定性。
附图说明
[0022]图1为实施例1、2和对比例1、2中的正极材料在不同倍率电流下的放电容量对比；
[0023]图2为实施例1、2和对比例1、2中的正极材料在0.1C倍率电流下的初始充放电曲线；
[0024]图3为实施例1、2和对比例1、2中的正极材料在0.1C循环容量曲线；
[0025]图4为实施例1、2和对比例1、2中的正极材料的交流阻抗曲线。
具体实施方式
[0026]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。
[0027]实施例1
[0028]一种镍钴锰酸锂锂电池正极材料，其制备方法包括以下步骤：
[0029](1)向NCM811和五氧化二铌中加入乙醇，NCM811和五氧化二铌的质量比为1:0.05，先磁力搅拌5h，再进行超声分散3min，然后60℃条件下蒸干溶剂，然后将剩余物料采用玛瑙研钵研磨30min成粉状；
[0030](2)将步骤(1)中研磨后的粉状物料于氧气气氛下进行两段式烧结，先以4℃/min速度升温至500℃并保温6h，然后以5℃/min速度升温至800℃并保温12h，自然冷却至室温，然后将烧结产物继续采用玛瑙研钵研磨成粉状；
[0031](3)向步骤(2)中粉状烧结产物和葡萄糖中加入乙醇中并混匀，粉状烧结产物和碳源质量比为1:0.05，然后蒸干溶剂，将剩余物料继续采用玛瑙研钵研磨成粉状，然后将粉状物料于氧气气氛下480℃条件下进行烧结，最后，将烧结产物采用玛瑙研钵进行研磨，制得。
[0032]实施例2
[0033]一种镍钴锰酸锂锂电池正极材料，其制备方法包括以下步骤：
[0034](1)向NCM811和三氧化二铌中加入乙二醇，NCM811和三氧化二铌的质量比为1:
0.03，先磁力搅拌3h，再进行超声分散5min，然后60℃条件下蒸干溶剂，然后将剩余物料采用玛瑙研钵研磨30min成粉状；
[0035](2)将步骤(1)中研磨后的粉状物料于氧气气氛下进行两段式烧结，先以3℃/min速度升温至550℃并保温8h，然后以4℃/min速度升温至840℃并保温14h，自然冷却至室温，然后将烧结产物继续采用玛瑙研钵研磨成粉状；
[0036](3)向步骤(2)中粉状烧结产物和蔗糖中加入乙醇中并混匀，粉状烧结产物和碳源质量比为1:0.02，然后蒸干溶剂，将剩余物料继续采用玛瑙研钵研磨成粉状，然后将粉状物料于氧气气氛下490℃条件下进行烧结，最后，将烧结产物采用玛瑙研钵进行研磨，制得。
[0037]实施例3
[0038]一种镍钴锰酸锂锂电池正极材料，其制备方法包括以下步骤：
[0039](1)向NCM811和乙酸铌中加入异丙醇，NCM811和乙酸铌的质量比为1:0.07，先磁力搅拌10h，再进行超声分散2min，然后60℃本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种镍钴锰酸锂锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)向NCM811和铌源中加入有机溶剂，搅拌后蒸干溶剂，然后将剩余物料研磨成粉状；(2)将步骤(1)中研磨后的粉状物料于氧气气氛下进行两段式烧结，然后将烧结产物继续研磨成粉状；(3)向步骤(2)中粉状烧结产物和碳源中加入有机溶剂中并混匀，然后蒸干溶剂，将剩余物料继续研磨成粉状，然后将粉状物料于氧气气氛下进行烧结，最后，将烧结产物研磨，制得。2.如权利要求1所述的镍钴锰酸锂锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中铌源为五氧化二铌、铌酸锂、三氧化二铌和乙醇铌中的至少一种。3.如权利要求1所述的镍钴锰酸锂锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中有机溶剂为乙醇、乙二醇、异丙醇和丙酮中的至少一种。4.如权利要求1所述的镍钴锰酸锂锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中NCM811和铌源的质量比为1:0.03
‑
0.07。5.如权利要求1所述的镍钴锰酸锂锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中先磁力搅拌1
‑
10h，然后再进行超声分散1
...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘宝生，张雨金，李峰，黄小琦，张绍辉，常海欣，余志强，孙子君，贾小波，王国富，刘静华，何雄，韩珊珊，
申请(专利权)人：广西科技大学，
类型：发明
国别省市：
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