一种掺杂包覆型三元正极材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种掺杂包覆型三元正极材料及其制备方法与应用。本发明专利技术掺杂包覆型三元正极材料，其由内至外依次包括核芯掺钨低镍三元正极材料，壳体富锂锰基正极材料，以及包覆在壳体上的CQDs包覆层。其制备方法如下：将低镍三元材料前驱体与锂盐、三氧化钨进行混合后烧结，制得掺钨低镍三元正极材料分散在镍盐与锰盐溶解在去离子水中得到反应液中，加入碱溶液，反应，得到具有富锂锰基材料壳体层的核壳结构前驱体；然后与锂盐混合，烧结，所得产物和乙二醇混合后连续搅拌，然后反应，即得掺杂包覆型三元正极材料。本发明专利技术材料具有良好的电子导电性和结构稳定性以及优异的容量发挥，以提高三元锂离子电池的倍率与循环性能，同时提升锂电池的放电容量。锂电池的放电容量。锂电池的放电容量。

【技术实现步骤摘要】
一种掺杂包覆型三元正极材料及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于锂离子电池
，涉及一种掺杂包覆型三元正极材料及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]随着新能源汽车的普及，汽车的续航里程是一项其能否快速广泛普及的重要因素之一，而这很大程度上取决于锂离子电池正极材料能量密度的高低；近年来，镍钴锰三元正极材料由于具有高比容量、长循环寿命的特点，被认为是最具前景的下一代高能量锂离子电池正极材料，并成为现阶段产业界的开发重点。然而，镍钴锰三元材料却普遍存在一些问题亟需解决。第一、三元材料的倍率性能有待于提升，从而改善三元电芯的快充性能；第二、三元材料表面碱含量过高，残碱会与电解液分解产生氟化氢，从而造成对金属离子的腐蚀，形成表面结构塌陷，循环性能变差。
[0003]目前，通过体相掺杂对材料的结构进行微调，可提高材料的结构强度，从而改善三元材料电池循环性能；表面包覆可以有效改善材料的结构稳定性，并且可以形成保护层将材料中的活性物质与电解液隔离开来，从而可以大大降低电极/电解质界面处的副反应。因此，在降低界面反应的同时，须兼顾包覆物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种掺杂包覆型三元正极材料，其特征在于，其由内至外依次包括核芯掺钨低镍三元正极材料，壳体富锂锰基正极材料，以及包覆在所述壳体上的CQDs包覆层。2.根据权利要求1所述的掺杂包覆型三元正极材料，其特征在于，所述掺钨低镍三元正极材料的前驱体中低镍三元正极材料的化学式为LiNi
0.6
Co
0.05
Mn
0.35
O2；所述富锂锰基正极材料的化学式为Li
1.2
Ni
0.25
Mn
0.55
O2；制备所述掺钨低镍三元正极材料的原料中钨源的添加量占低镍三元材料前驱体和锂盐总质量的0.1％～0.5％，其中所述低镍三元材料前驱体的化学式为Ni
0.6
Co
0.05
Mn
0.35
(OH)2，所述锂盐包括氢氧化锂和/或碳酸锂。3.根据权利要求1或2所述的掺杂包覆型三元正极材料，其特征在于，所述富锂锰基正极材料与所述掺钨低镍三元正极材料的质量比为1～10：100。4.根据权利要求1或2所述的掺杂包覆型三元正极材料，其特征在于，所述CQDs包覆层的质量与所述富锂锰基正极材料和所述掺钨低镍三元正极材料总质量之比为0.1～0.5：100。5.一种权利要求1
‑
4中任一项所述的掺杂包覆型三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将低镍三元材料前驱体Ni
0.6
Co
0.05
Mn
0.35
(OH)2与锂盐、三氧化钨进行混合，而后将混合后的物料烧结，烧结过程中通入纯度为95％以上的氧气，制得所述掺钨低镍三元正极材料；S2、将镍盐与锰盐，溶解在去离子水中得到反应液，然后将所述掺钨低镍三元正极材料分散在反应液中得到混合液...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪宇，丁婉鑫，孙菡倩，郑刚，林浩，
申请(专利权)人：合肥国轩高科动力能源有限公司，
类型：发明
国别省市：