一种锶掺杂氢氧化物前驱体材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及新能源电池材料技术领域，具体而言，涉及一种锶掺杂氢氧化物前驱体材料及其制备方法和应用。锶掺杂氢氧化物前驱体材料包括由内至外呈周期性交替设置的锶掺杂氢氧化物材料层和非掺杂氢氧化物材料层；氢氧化物材料的化学式为Ni

【技术实现步骤摘要】
一种锶掺杂氢氧化物前驱体材料及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及新能源电池材料
，具体而言，涉及一种锶掺杂氢氧化物前驱体材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]层状正极材料因具有较高的能量密度、使用寿命、无记忆效应等诸多优势逐渐在锂离子电池和钠离子电池中大量使用。当前层状正极材料的工业化生产常常需要使用氢氧化物前驱体、掺杂剂和锂盐/钠盐一起混合，再经过高温煅烧才能得到相应的正极材料。然而，掺杂元素并不能均匀地进入到前驱体体相之内，特别是当前驱体颗粒粒径大于5μm时，掺杂元素更是难以通过高温扩散的方法运动到颗粒的内核部分，常常聚集于颗粒的表层部分，导致该类掺杂的正极材料难以发挥出更好的电池性能。因此，为发展出电池性能优异、晶体结构强度高的层状正极材料，越来越多的研究者提出在前驱体合成的过程中就将正极材料中所需要掺杂的离子通过共沉淀的方法使其较均匀的沉淀在前驱体颗粒的内部，从而有效促进后续煅烧过程中掺杂离子的均匀分布及正极材料性能的发挥。
[0003]然而，现有技术在共沉淀反应制备前驱体的过程中，由于掺杂元素形成沉淀本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锶掺杂氢氧化物前驱体材料，其特征在于，包括由内至外呈周期性交替设置的锶掺杂氢氧化物材料层和非掺杂氢氧化物材料层；其中，所述锶掺杂氢氧化物材料层中的氢氧化物材料和所述非掺杂氢氧化物材料层中的氢氧化物材料的化学式为Ni
a
Co
b
Mn
c
Fe
d
Cu
e
M
f
(OH)2；其中，0≤a＜1，0≤b＜1，0≤c＜1，0≤d＜1，0≤e＜1，0≤f＜1，且a+b+c+d+e+f＝1；M包括Al、Ti、Ta、Mg、W、Ca、Nb、Cr和Zr元素中的至少一种。2.根据权利要求1所述的锶掺杂氢氧化物前驱体材料，其特征在于，每层所述锶掺杂氢氧化物材料层的厚度为0.1～5μm，优选为0.2～4.5μm；优选地，每层所述非掺杂氢氧化物材料层的厚度为0.1～0.5μm，更优选为0.1～0.3μm。3.根据权利要求1所述的锶掺杂氢氧化物前驱体材料，其特征在于，所述锶掺杂氢氧化物前驱体材料的D50粒径为3～15μm。4.如权利要求1～3任一项所述的锶掺杂氢氧化物前驱体材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将金属混合盐溶液、沉淀剂溶液和络合剂溶液混合，并间歇性地向其中加入锶源溶液，进行共沉淀反应，形成呈周期性交替生长的锶掺杂氢氧化物材料层和非掺杂氢氧化物材料层，待所述共沉淀反应完成后固液分离，得到所述锶掺杂氢氧化物前驱体材料。5.根据权利要求4所述的锶掺杂氢氧化物前驱体材料的制备方法，其特征在于，所述间歇性地向其中加入锶源溶液具体包括：(a)、持续加入所述锶源溶液反应3～15h，然后停止加入所述锶源溶液并反应1～5h...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄城，黄仁忠，刘晓玲，郑江峰，
申请(专利权)人：江西佳纳能源科技有限公司清远佳致新材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：