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【技术实现步骤摘要】
本申请属于锂电池,尤其涉及一种三元正极材料及其制备方法。
技术介绍
1、随着社会的不断发展,电动汽车、消费类(3c)电子产品、储能装置等的消费市场也在不断扩大,这对锂离子电池提出了更高的要求,特别是在能量密度方面。富锂锰基正极材料因为具有更高的能量密度(≈1000wh·kg-1)以及更高的工作电压(≈3.6v)而从众多商用的锂离子电池中脱颖而出。
2、但是富锂锰基正极材料也存在着很多问题。例如,(1)由于首次充放电过程中锂锰基氧化物中的li2mno3组分被活化,li和o以li2o和o2的形式脱出,导致正极材料结构发生变化;(2)由于首次充放电过程当中比容量的损失,以及富锂相转变为尖晶石相,从而导致电极材料比容量和电压的衰减;(3)在持续的相变过程当中,富锂正极材料会与电解质发生界面反应,使其循环稳定性降低;(4)富锂正极材料由于较低的离子电导率和电子电导率,使其倍率性能较差。以上方面都极大地限制了富锂锰基正极材料的实际应用。
技术实现思路
1、本申请的目的在于提供一种三元正极材料及其制备方法,旨在解决富锂锰基三元正极材料循环稳定性差,电化学性能差的问题。
2、为实现上述申请目的,本申请采用的技术方案如下:
3、第一方面,本申请提供一种三元正极材料的制备方法,包括以下步骤:
4、将镍钴锰三元前驱体和锂源混合后进行第一烧结处理得到正极材料前体;
5、将所述正极材料前体与尿素混合后进行第二烧结处理得到所述三元正极材料。
< ...【技术保护点】
1.一种三元正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的三元正极材料的制备方法,其特征在于,所述尿素与所述正极材料前体的质量比为(3~7):1。
3.如权利要求2所述的三元正极材料的制备方法,其特征在于,所述正极材料前体的化学式为LixNiyCozMnjO2,其中1<x<1.4,0.1<y<0.15,0.1<z<0.15,0.5<j<0.6;和/或,
4.如权利要求1~3任一项所述的三元正极材料的制备方法,其特征在于,所述第一烧结处理的条件包括:升温速率为0.5~3℃/min,烧结温度为650~900℃,烧结时间为12~24h。
5.如权利要求4所述的三元正极材料的制备方法,其特征在于,所述第一烧结处理包括如下三段烧结:
6.如权利要求1~3任一项所述的三元正极材料的制备方法,其特征在于,所述第二烧结处理的条件包括:在惰性气氛下,烧结温度300~500℃,烧结时间4~6h。
7.如权利要求1~3任一项所述的三元正极材料的制备方法,其特征在于,所述镍钴锰三元前驱体的制备方法包括:
>8.如权利要求7所述的三元正极材料的制备方法,其特征在于,所述镍源、钴源、锰源的摩尔比为(0.1~0.15):(0.1~0.15):(0.5~0.6);和/或,
9.如权利要求7所述的三元正极材料的制备方法,其特征在于,
10.一种如权利要求1~9任一项所述的方法制得的三元正极材料,其特征在于,所述三元正极材料包括内核及包覆于所述内核表面的包覆层,所述内核的化学式为LixNiyCozMnjO2,所述包覆层包括由尿素碳化后形成的掺杂N元素的碳材料。
...【技术特征摘要】
1.一种三元正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的三元正极材料的制备方法,其特征在于,所述尿素与所述正极材料前体的质量比为(3~7):1。
3.如权利要求2所述的三元正极材料的制备方法,其特征在于,所述正极材料前体的化学式为lixniycozmnjo2,其中1<x<1.4,0.1<y<0.15,0.1<z<0.15,0.5<j<0.6;和/或,
4.如权利要求1~3任一项所述的三元正极材料的制备方法,其特征在于,所述第一烧结处理的条件包括:升温速率为0.5~3℃/min,烧结温度为650~900℃,烧结时间为12~24h。
5.如权利要求4所述的三元正极材料的制备方法,其特征在于,所述第一烧结处理包括如下三段烧结:
6.如权利要求1~3任...
【专利技术属性】
技术研发人员:王论珠,李波桥,吕华港,冯泽,万远鑫,孔令涌,
申请(专利权)人:深圳市德方纳米科技股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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