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一种调控三元材料(010)晶面优先生长的制备方法技术

技术编号:37070081 阅读:23 留言:0更新日期:2023-03-29 19:47
本发明专利技术属于锂离子电池材料技术领域,公开了一种调控三元材料(010)晶面优先生长的制备方法。所述三元材料的分子式为LiM

【技术实现步骤摘要】
一种调控三元材料(010)晶面优先生长的制备方法


[0001]本专利技术属于锂离子电池制造
,具体涉及一种调控三元材料(010)晶面优先生长的制备方法。

技术介绍

[0002]在富镍层状材料中,(001)晶面中包含的NiO6、CoO6和MnO6八面体通过共享的氧原子相互连接,形成致密的阻碍Li
+
沿c轴插入的结构。(001)晶面的边垂直于a轴和b轴,分别对应了(100)和(010)晶格平面。(100)和(010)面由于具有完全开放的特性,被认为是Li
+
扩散的活性面,能够保证Li
+
脱嵌层通道通畅。由于富镍正极材料可以很好地继承前驱体的形态和结构,设计和制备具有高比例(010)晶面的前驱体有利于获得高曝露(010)晶面的正极材料。许多研究人员通过调节共沉淀反应的氨水浓度、反应时间和表面活性剂加入量,来进一步调控目标晶面的主导生长过程。但是这些调节方法的调节效果有限,对材料性能的改善也有限。因此,找到一种既能调节材料的(010)晶面的生长,又能提高材料的电化学性能的方法,对三元材料性能的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种调控(010)晶面优先生长的三元材料,其特征在于,所述三元材料的分子式为LiM
m
W1‑
m
O2@LiNi
x
Co
y
Mn
z
W1‑
x

y

z
O2,其中M为Ni、Co、Mn、Al中的一种或几种,0.5≤m≤1,0.6≤x≤0.9;0.9≤x+y+z≤1。所述三元材料为一次纳米片聚集的二次微米球状结构,二次微米球体平均直径为4

7μm,一次纳米片长度为400

700nm,宽度为50

150nm,曝露晶面为(010)晶面。2.一种调控三元材料(010)晶面优先生长的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)将镍盐、钴盐、锰盐、钨盐、氢氧化钠溶液和氨水溶液并流进料至反应釜中,调节反应pH,进行一次共沉淀反应,反应一定时间后,形成均匀的一次颗粒;继续并流加入掺杂金属(M)盐、氢氧化钠溶液和氨水溶液,同时调控钨源的加料方式,调节反应pH,进行二次共沉淀反应,反应一定时间后,经过离心、洗涤、干燥后,形成M
m
W1‑
m
(OH)2@Ni
x
Co
y
Mn
z
W1‑
x

y

z
(OH)2三元前驱体。(2)按比例称取物料,在一定体积的球磨罐里依次加入步骤(1)中的三元材料前驱体和锂源,球磨混合后,在氧气气氛下分两段锂化烧结,得到(010)晶面优先生长的三元正极材料LiM
m
W1‑
m
O2@LiNi
x
Co
y
Mn
z
W1‑
x

y

z
O2。所述锂源为氢氧化锂、碳酸锂中的一种或几种。3.根据权利要求2所述的一种调控三元材...

【专利技术属性】
技术研发人员:明磊陈聪欧星
申请(专利权)人:中南大学
类型:发明
国别省市:

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