一种富锂锰基正极材料及其制备方法与应用技术

技术编号:42667444 阅读:70 留言:0更新日期:2024-09-10 12:22
本发明专利技术涉及锂离子电池技术领域,公开了一种富锂锰基正极材料及其制备方法与应用,本发明专利技术提供一种富锂锰基正极材料,包括基体材料和包覆在基体材料外表面的包覆层,包覆层包括氧化钇掺杂的氧化锆,以氧化钇掺杂的氧化锆的质量计,氧化钇的掺杂量为0.1wt%‑1.1wt%,氧化锆具有立方相晶体结构。本发明专利技术在基体材料外表面包覆氧化钇掺杂的氧化锆,稀土元素的掺杂有效提升了材料的电荷传输效率,成功将单斜相氧化锆转变为性能更优的立方相氧化锆,为Li<supgt;+</supgt;迁移提供了通道,提高材料中的载流子浓度,增强富锂锰基正极材料的倍率性能,还有效减缓其容量衰减,从而延长正极材料的循环寿命,为高性能电池的开发与应用奠定了坚实基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池,具体涉及一种富锂锰基正极材料及其制备方法与应用


技术介绍

1、层状富锂锰基材料(xli2mno3·(1-x)limo2)是锰基电极材料重要的衍生物之一,具有独特的阴离子氧化还原机制,使其具有高比容量和低成本的特点,被广泛认为是具有研究前景的正极材料。但是传统的层状富锂锰基材料存在晶体结构不稳定、氧损失和过渡金属迁移等缺陷,导致其在循环过程中具有电压和容量衰减、首圈库仑效率较低、循环性能较差等问题。

2、目前,为了解决传统的层状富锂锰基材料所面临的难题,国内外研究者通常采用表面包覆、表面修饰、体相掺杂、形貌结构等改性方法进行缓解;其中,最常见的方法是表面包覆。富锂锰基材料表面晶格氧缺失,与电解液、电极材料相互之间发生界面反应,而包覆层通过物理阻隔,可以有效防止正极材料和电解液、材料表面的高价金属阳离子、活性氧物质与电解液之间发生反应,以及电解液分解产物腐蚀电极材料。此外,包覆层还能将充电生成的活性氧物种限制在材料内部,防止氧逃逸,进而缓解富锂锰基材料首圈库仑效率低、倍率性能及循环稳定性差等问题。p>

3、在众多本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种富锂锰基正极材料,包括基体材料和包覆在所述基体材料外表面的包覆层,其特征在于,所述包覆层包括氧化钇掺杂的氧化锆,以所述氧化钇掺杂的氧化锆的质量计,所述氧化钇的掺杂量为0.1wt%-1.1wt%,所述氧化锆具有立方相晶体结构。

2.根据权利要求1所述的富锂锰基正极材料,其特征在于,所述包覆层的质量占所述基体材料质量的1wt%-3wt%。

3.根据权利要求1所述的富锂锰基正极材料,其特征在于,所述基体材料的化学式为LiaNibMn1-bO2,其中,1.2≤a≤1.5,0.2≤b≤0.4。

4.一种权利要求1-3任一项所述的富锂锰基正极材料的制备方法...

【技术特征摘要】

1.一种富锂锰基正极材料,包括基体材料和包覆在所述基体材料外表面的包覆层,其特征在于,所述包覆层包括氧化钇掺杂的氧化锆,以所述氧化钇掺杂的氧化锆的质量计,所述氧化钇的掺杂量为0.1wt%-1.1wt%,所述氧化锆具有立方相晶体结构。

2.根据权利要求1所述的富锂锰基正极材料,其特征在于,所述包覆层的质量占所述基体材料质量的1wt%-3wt%。

3.根据权利要求1所述的富锂锰基正极材料,其特征在于,所述基体材料的化学式为lianibmn1-bo2,其中,1.2≤a≤1.5,0.2≤b≤0.4。

4.一种权利要求1-3任一项所述的富锂锰基正极材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

5.根据权利要求4所述的富锂锰基正极材料的制备方法,其...

【专利技术属性】
技术研发人员:许开华芮祥陈玉君张明龙赵德胡勃刘开喜刘晨帆
申请(专利权)人:格林美无锡能源材料有限公司
类型:发明
国别省市:

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