一种双掺杂高镍无钴正极的制备方法及应用技术

技术编号:41791702 阅读:19 留言:0更新日期:2024-06-24 20:17
本申请公开了一种双掺杂高镍无钴正极的制备方法及其应用,所述制备方法包括:步骤S1,将含有锂源和球型Ni<subgt;x</subgt;Mn<subgt;1‑x</subgt;(OH)<subgt;2</subgt;前驱体的混合物,球磨,得到混合物料I;步骤S2,将含有SnO<subgt;2</subgt;和SbO<subgt;2</subgt;的混合物与步骤S1中得到的混合物料混合,球磨,得到混合物料II;步骤S3,在空气或氧气的氛围下,将所述混合物料II煅烧,退火,得到Sn<supgt;4+</supgt;、Sb<supgt;4+</supgt;共掺杂的Li Ni<subgt;x</subgt;Mn<subgt;1‑x</subgt;O<subgt;2</subgt;粉末。本发明专利技术主要将高价态的Sn<supgt;4+</supgt;、Sb<supgt;4+</supgt;离子同时掺杂进高镍无钴正极材料的晶格中,用于改善电子结构,替代钴元素在LNCM正极中稳定结构、抑制Li<supgt;+</supgt;/Ni<supgt;2+</supgt;混排的作用,在降低成本的同时,改善现有技术中无钴正极循环性能差的问题。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及一种双掺杂高镍无钴正极的制备方法及应用,属于锂离子电池领域。


技术介绍

1、在现有的锂离子电池技术中,镍钴锰酸锂(lncm)正极材料因其较高的能量密度和较好的倍率性能而被广泛应用于新能源汽车。然而,钴的价格远比镍和锰要高得多,极大的增加了lncm正极材料的成本。另一方面,钴是稀缺的,随着新能源汽车产量的不断增长,未来10年钴原材料的用量将供不应求。因此,目前迫切需要降低正极材料中钴的用量,甚至实现无钴。然而,钴元素在lncm正极材料中扮演着抑制li+/ni2+混排、提升热稳定性、维持倍率性能等重要作用,迄今为止尚未发现有关高镍正极材料的无钴替代品。

2、研究表明,掺杂是实现高镍无钴正极维持高能量密度和高循环稳定性的有效途径。例如,mg2+掺杂可以替代层状氧化物中的li+,从而抑制相变;低百分比的al3+,ti4+,ta5+,mo4+,w6+,zr4+等高价态离子的掺杂有助于保持材料的结构稳定性,从而替代钴离子的部分作用。因此,亟需开发更合适的掺杂离子和掺杂形式,实现镍钴锰酸锂正极的低钴或无钴化。


<p>技术实现思本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种双掺杂高镍无钴正极的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述锂源选自LiOH、Li2CO3中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述锂源与NixMn1-x(OH)2的摩尔比例为(1.01~1.2):1。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,x的范围为0.5≤x≤0.96。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在所述步骤S1和步骤S2中,球磨介质与球磨物料的质量比例为2:1~20:1。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在...

【技术特征摘要】

1.一种双掺杂高镍无钴正极的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述锂源选自lioh、li2co3中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述锂源与nixmn1-x(oh)2的摩尔比例为(1.01~1.2):1。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,x的范围为0.5≤x≤0.96。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,在所述步骤s1和步骤s2中,球磨介质与球磨物料的质量比例为2:1~20:1。

6.根据权利要求1所述的制备方...

【专利技术属性】
技术研发人员:李月云叶永顺陈子芳孙丹
申请(专利权)人:漳州明德工贸有限公司
类型:发明
国别省市:

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