一种表面修饰锆酸锂的正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种表面修饰锆酸锂的正极材料及其制备方法。所述正极材料的制备方法包括如下步骤：S1、配制可溶性锆盐的溶液A；S2、配制沉淀剂1和2的溶液B；S3、将氢氧化物前驱体材料加入至溶液A中，超声分散得到悬浊液；S4、将溶液B加入至悬浊液中进行反应；S5、S4中反应结束后，经处理得到表面包覆氢氧化锆的前驱体材料；S6、将表面包覆氢氧化锆的前驱体材料与锂盐进行混合，经煅烧即得。本发明专利技术正极颗粒表面形成的锆酸锂包覆层对正极材料起保护作用，避免与电解液的直接接触。此外，与传统惰性氧化物包覆层不同，该修饰层具有锂离子导电能力，表面包覆和体相梯度掺杂的样品可逆容量损失小，包覆层与基底兼容性高，避免了在多次充放电循环中脱落。电循环中脱落。

【技术实现步骤摘要】
一种表面修饰锆酸锂的正极材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种表面修饰锆酸锂的正极材料及其制备方法，属于新能源锂离子电池材料


技术介绍

[0002]近30年以来，锂离子电池(LIB)取得了长足的发展，加快了我国能源结构的转型，扩大了清洁能源的应用范围。然而随着时代的发展，未来的储能基础设施越来越依赖于先进的锂离子电池正极材料，以实现更高的能量密度、功率密度、更长的循环寿命和更好的安全性。作为目前广泛应用于电动汽车的正极材料之一，高镍层状氧化物(LiNi
x
Co
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Mn
z
O2,x≥0.8)因其出色的容量(200
‑
250mAh g
‑1)和较高的工作电压(≈3.8V vs.Li0/Li
+
)，在能量密度方面具有显著优势，通过进一步提升Ni的含量，能够最大化高镍正极的理论比容量，有望突破行驶里程瓶颈。与此同时，由于Co元素价格昂贵以及开发难度，人们致力于寻找低成本和高容量的替代正极材料。其中，用其他元素取代层状结构中的Co是一个有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种表面修饰锆酸锂的正极材料的制备方法，包括如下步骤：S1、配制可溶性锆盐的溶液A；S2、配制沉淀剂1和沉淀剂2的溶液B；S3、将氢氧化物前驱体材料加入至所述溶液A中，超声分散得到悬浊液；S4、将所述溶液B加入至所述悬浊液中，进行反应；S5、步骤S4中所述反应结束后，经处理得到表面包覆氢氧化锆的前驱体材料；S6、将所述表面包覆氢氧化锆的前驱体材料与锂盐进行混合，经煅烧即得到所述正极材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤S1中，所述可溶性锆盐选自含有金属锆元素的可溶性金属锆盐中的至少一种：硝酸锆、硝酸氧锆、硫酸锆、氯化锆、异丙醇锆、正丁醇锆、乙酸锆；所述溶液A中，所述可溶性锆盐的浓度为1
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10
‑4～1mol/L；在5～120℃的条件下溶解所述溶性锆盐得到所述溶液A。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述沉淀剂1和所述沉淀剂2独立地选自下述任一种：六亚甲基四胺、尿素、氨水和草酸二甲酯；所述中沉淀剂1的浓度为3
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10
‑4～3mol/L；所述沉淀剂2的浓度为1.5
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‑4～1.5mol/L；采用体积含水量≤0.4％的溶剂配制所述溶液A和所述溶液B：甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇和二乙二醇。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤S3中，所述氢氧化物前驱体选自锂离子电池氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹安民，祁慕尧，万立骏，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：