一种改性三元正极材料及其制备方法与锂离子电池技术

本发明专利技术涉及一种改性三元正极材料及其制备方法与锂离子电池，所述制备方法包括如下步骤：(1)水热法制备石墨烯量子点；(2)混合三元前驱体和锂源，进行一次煅烧，得到三元正极一烧品；(3)混合步骤(1)所得石墨烯量子点和步骤(2)所得三元正极一烧品于分散剂中，进行二次煅烧，得到所述改性三元正极材料。本发明专利技术提供的制备方法将石墨烯量子点和三元正极材料分成两步合成后，再混合包覆制备得到具有石墨烯量子点包覆的改性三元正极材料，优化了制备工序，提高了三元正极材料的离子电导率和化学稳定性，进而提升了三元正极材料的电化学性能。进而提升了三元正极材料的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种改性三元正极材料及其制备方法与锂离子电池


[0001]本专利技术属于锂离子电池正极材料
，涉及一种改性三元正极材料的制备方法，尤其涉及一种改性三元正极材料及其制备方法与锂离子电池。

技术介绍

[0002]三元正极材料具有高功率密度和能量密度、优异的循环性能等突出优点而备受关注优势，已成为工业上应用最广泛的锂离子二次电池正极材料之一。研究发现在三元正极材料中随着镍含量不断提高可获得高的比容量，但同时会使材料结构产生缺陷，在高电荷态下具有催化活性的Ni
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会加剧正极材料与电解液之间的界面副反应，引发材料金属离子溶出和表面释氧，继而发生从层状结构向尖晶石或岩盐结构的转变，导致正极材料容量衰减和循环稳定性下降，从而降低锂离子电池的使用寿命。
[0003]目前，为了解决上述问题，一般会通过在材料表面包覆不同化合物提高三元正极材料结构的稳定性。
[0004]CN 110416491A公开了一种石墨烯包覆改性三元镍钴锰电极及其制备方法。包括有以下步骤：(1)将三元镍钴锰酸锂粉末、导电添加剂和粘结剂混合研磨成浆料，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改性三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：(1)水热法制备石墨烯量子点；(2)混合三元前驱体和锂源，进行一次煅烧，得到三元正极一烧品；(3)混合步骤(1)所得石墨烯量子点和步骤(2)所得三元正极一烧品于分散剂中，进行二次煅烧，得到所述改性三元正极材料。2.根据权利要求1所述改性三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述水热法包括如下步骤：(a)对氧化石墨烯进行热还原，得到石墨烯；(b)混合氧化剂和步骤(a)所得石墨烯，得到氧化性石墨烯；(c)对步骤(b)所得氧化性石墨烯进行水热去氧化，得到所述石墨烯量子点；优选地，所述石墨烯量子点的直径范围为0.5～20nm。3.根据权利要求2所述改性三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(a)所述热还原在真空环境下进行；优选地，步骤(a)所述热还原的温度为50～2000℃；优选地，步骤(a)所述热还原的时间为0.5～108h。4.根据权利要求2或3所述改性三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(b)所述氧化剂包括强酸溶液；优选地，所述强酸溶液包括浓硫酸和/或浓硝酸。5.根据权利要求2
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4任一项所述改性三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(c)所述水热去氧化的pH为7～12；优选地，步骤(c)所述水热的温度为150～500℃；优选地，步骤(c)所述水热的时间为0.5～48h。6.根据权利要求1
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5任一项所述改性三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述三元前驱体包括NCM和/或NCA的三元前驱体；优选地，步骤(2)所述三元前驱体中Ni的材料占比包括Ni33、Ni50、Ni60、Ni70、Ni80、Ni90或Ni99中的任意一种；优选地，步骤(2)所述一次煅烧的时间为5～18h；优选地，步骤(2)所述一次煅烧的温度为700～1100℃；优选地，步骤(2)所述一次煅烧的气氛为氧气和...

【专利技术属性】
技术研发人员：周永兵，谭小芳，王超，曾汉民，何巍，
申请(专利权)人：湖北亿纬动力有限公司，
类型：发明
国别省市：