一种锆掺杂均匀的镍锰氢氧化物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提供一种锆掺杂均匀的镍锰氢氧化物及其制备方法和应用，所述制备方法包括以下步骤：配制摩尔比为Ni:Mn＝x:y的镍锰二元液，其中0.2≤x≤0.8，x+y＝1；将锆源加入到所述镍锰二元液中，得到掺锆二元液，所述掺锆二元液中锆的浓度为2

【技术实现步骤摘要】
一种锆掺杂均匀的镍锰氢氧化物及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于于锂离子电池材料
，具体涉及一种锆掺杂均匀的镍锰氢氧化物及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]近年来，三元材料动力电池的研究和产业化已经取得了较大的进展，业界普遍认为镍钴锰(NCM)动力电池将会成为未来电动汽车的主流选择。一般而言，基于安全性和循环性的考虑，三元动力电池主要采用333、442和523这几个镍含量相对较低的系列，但由于钴资源的限制，现在正极材料逐步向无钴方向研发，以避开金属钴资源短缺对正极材料发展的限制。
[0003]高镍材料具有较高的能量密度，但众所周知，材料中的镍含量越高，材料的稳定性越差，安全性越差。为了改善这个问题，其中一个手段是对材料进行掺杂改性，在材料晶格中掺杂一些金属离子，可以抑制Li/Ni的阳离子混排，有助于减少首次不可逆容量，金属离子掺杂可以使层状结构更完整，从而有助于提高倍率，还可以提高材料结构的稳定性，改善循环性能。
[0004]例如，吕庆文等人(DOI:10.3969/j.issn.1002
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锆掺杂均匀的镍锰氢氧化物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：(1)配制摩尔比为Ni:Mn＝x:y的镍锰二元液，其中0.2≤x≤0.8，x+y＝1；(2)将锆源加入到步骤(1)所述镍锰二元液中，得到掺锆二元液，所述掺锆二元液中锆的浓度为2
‑
4mmol/L；(2)将步骤(2)所述掺锆二元液与沉淀剂和络合剂以(30
‑
40):(9
‑
13):(0.5
‑
2.7)的流量比通入反应容器中进行共沉淀反应，得到掺锆的镍锰氢氧化物。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述锆源包括锆盐，所述锆盐包括硫酸锆、硅酸锆或卤化锆中的的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述卤化锆中的卤元素包括氟、氯、溴或碘中的任意一种。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述镍锰二元液的浓度为1.5
‑
2mol/L；优选地，所述镍锰二元液采用镍盐溶液和锰盐溶液混合得到；优选地，所述镍盐溶液包括硫酸镍溶液、硝酸镍溶液或氯化镍溶液中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述锰盐溶液包括硫酸锰溶液、硝酸锰溶液或氯化锰溶液中的任意一种或至少两种的组合。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述沉淀剂包括碱液；优选地，所述碱液的浓度为6
‑
10mol/L；优选地，所述碱液包括氢氧化钠和/或氢氧化钾溶液；优选地，所述络合剂包括氨水；优选地，所述氨水的浓度为3
‑
6mol/L。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述共沉淀反应的温度为52
‑
58℃；优选地，所述共沉淀反应的过程中伴有搅拌，所述搅拌的速率为300
‑
380rpm；优选地，所述共沉淀反应的pH为9
‑
13；优选地，所述反应容器中存有底液；优选地，所述底液包括水、液碱和氨水的混合液；优选地，所述底液中液碱的浓度为0.25
‑<...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘文泽，赵亚强，许开华，张坤，陈颖，于杨，段小波，
申请(专利权)人：荆门市格林美新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：