一种碳包覆中空结构的三元正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种碳包覆中空结构的三元正极材料及其制备方法，属于锂离子电池技术领域。解决了现有技术中多晶结构三元正极材料比表面积低且导电性较差的问题。本发明专利技术的碳包覆中空结构的三元正极材料的制备方法，先将NCM前驱体和锂源混合均匀，经两次烧结，得到三元正极材料；然后将三元正极材料、多巴胺、缓冲液和乙醇溶液混合均匀，依次加入氯化钙溶液和碳酸钠溶液，经搅拌，静置，离心洗涤，真空干燥，惰性气氛保护下烧结，置于盐酸溶液中搅拌，得到碳包覆中空结构的三元正极材料。该三元正极材料采用中空结构，降低了三元正极材料的比表面积，提高了库伦效率，同时采用碳包覆，能够隔绝电解液，提高三元正极材料的导电性。提高三元正极材料的导电性。

【技术实现步骤摘要】
一种碳包覆中空结构的三元正极材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于锂离子电池
，具体涉及一种碳包覆中空结构的三元正极材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着化石能源的枯竭，对于可再生，清洁无污染的能源需求逐渐增大。相较于化石燃料以及铅酸电池，锂离子电池具备高能量密度，高安全性的特点，越来越受到市场的青睐。
[0003]在现有锂离子电池中，相较于磷酸铁锂，镍钴锰酸锂三元正极材料由于高能量密度，在高端电车中的使用比例越来越高。
[0004]现有技术中的三元正极材料，最常用的是多晶结构，但多晶结构的三元正极材料比表面积低且导电性较差。为了解决多晶结构三元正极材料比表面积低且导电性较差问题，研究人员提出了新的技术方案。一种是将三元前驱体与锂源混合，在较高温度下烧结成单晶颗粒，与多晶结构三元正极材料相比，该方法制备出的三元正极材料具备更优异的循环性能和倍率性能。但单晶颗粒由于颗粒较小，因此具备较大的比表面积，所以该三元正极材料首次库伦效率较低。另一种是将正极材料与金属氧化物或非金属氧化物按比例混合，随后在较低温度下烧结，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碳包覆中空结构的三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：步骤一、将NCM前驱体和锂源按照质量比10
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1000:1
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500混合均匀，先升温至400
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500℃，保温1
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12h，再升至700
‑
950℃，保温10
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20h，得到三元正极材料；步骤二、先将步骤一制备的三元正极材料、多巴胺、缓冲液和乙醇溶液混合均匀，然后加入氯化钙溶液，混合均匀，然后在搅拌下滴加碳酸钠溶液，滴加完成后，再搅拌1
‑
5h，随后静置12h以上，离心洗涤，真空干燥，最后在惰性气氛保护下，升温至600
‑
800℃烧结1
‑
5h，得到碳包覆的三元正极材料；所述三元正极材料、多巴胺、缓冲液、乙醇溶液、氯化钙溶液、碳酸钠溶液中的配比为(10
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1000)g:(10
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1000)g:(1
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10)L:(5
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20)L:(1
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5)moL:(1
‑
5)moL；步骤三、将步骤二得到的碳包覆的三元正极材料置于盐酸溶液中，搅拌2
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5h，得到碳包覆中空结构的三元正极材料。2.根据权利要求1所述的一种碳包覆中空结构的三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，NCM前驱体为NCM111、NCM523、NCM622、NCM712、NCM811...

【专利技术属性】
技术研发人员：张文齐，杨允杰，汪勇，郭红祥，闫小舍，陈心，韩郑旭，
申请(专利权)人：华鼎国联四川电池材料有限公司，
类型：发明
国别省市：