一种富锂锰基正极前驱体材料及其制备方法和应用技术

技术编号:43333286 阅读:64 留言:0更新日期:2024-11-15 20:30
本发明专利技术提供了一种富锂锰基正极前驱体材料及其制备方法和应用。所述富锂锰基正极前驱体材料由内至外包括锰基前驱体材料内核、锰基前驱体材料过渡层和多孔氢氧化铝包覆层;所述锰基前驱体材料过渡层中锰的摩尔量占比由内核表面至外渐变式降低。本发明专利技术提供的富锂锰基正极前驱体材料,通过内核和过渡层中锰的梯度设置,且内核与过渡层自然衔接,协同配合多孔氢氧化铝包覆层的包覆,从而使由该富锂锰基正极前驱体制备得到的富锂锰正极材料同时具备良好的倍率性能和循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池,涉及一种富锂锰基正极前驱体材料及其制备方法和应用


技术介绍

1、富锂锰基材料由于其较高的比容量(超过250mah/g)和较高的锰元素的含量,在提供较高的放电容量同时,保证了它的安全性和低成本,而受到了广泛的研究和关注,并被认定为下一代锂离子电池正极材料的候选者之一。自2001年j.r.dahn等发现富锂锰基正极材料在4.5v以上的充电电压具有超高的比容量以来,富锂锰基越来越受到科研界和产业界的关注。经过改性后,富锂锰基的比容量可以达到300mah/g以上,北京大学夏定国团队合成了o2结构的富锂锰基,比容量高达400mah/g。就成本而言,富锂锰基的钴、镍的含量只有三元材料的1/3左右,甚至可以做到无钴,可降低正极材料20-40%的成本,而且随着合成、改性技术越发成熟,富锂锰基的成本将进一步降低。此外,较高mn元素含量还提高了材料热稳定性和电池安全性。不幸的是,较差的倍率性能和循环性能严重阻碍了富锂锰基材料得到进一步应用,是限制其商业化的最主要的因素。

2、富锂锰基正极材料在首次充电过程中,部分li+以li2o的形式脱本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种富锂锰基正极前驱体材料,其特征在于,所述富锂锰基正极前驱体材料由内至外包括锰基前驱体材料内核、锰基前驱体材料过渡层和多孔氢氧化铝包覆层;所述锰基前驱体材料过渡层中锰的摩尔量占比由内核表面至外渐变式降低。

2.根据权利要求1所述的富锂锰基正极前驱体材料,其特征在于,所述锰基前驱体材料内核中包括第一锰基氢氧化物,所述锰基前驱体材料过渡层中包括第二锰基氢氧化物;

3.一种如权利要求1或2所述的富锂锰基正极前驱体材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述第一锰基混合盐溶液和所述第二锰基混合...

【技术特征摘要】

1.一种富锂锰基正极前驱体材料,其特征在于,所述富锂锰基正极前驱体材料由内至外包括锰基前驱体材料内核、锰基前驱体材料过渡层和多孔氢氧化铝包覆层;所述锰基前驱体材料过渡层中锰的摩尔量占比由内核表面至外渐变式降低。

2.根据权利要求1所述的富锂锰基正极前驱体材料,其特征在于,所述锰基前驱体材料内核中包括第一锰基氢氧化物,所述锰基前驱体材料过渡层中包括第二锰基氢氧化物;

3.一种如权利要求1或2所述的富锂锰基正极前驱体材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:

4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述第一锰基混合盐溶液和所述第二锰基混合盐溶液的浓度各自独立地为85~115g/l;

5.根据权利要求3或4所述的制备方法,其特征在于,所述第二共沉淀反应过程中,第一镍钴锰混合盐溶液的进料速度v1=v-v...

【专利技术属性】
技术研发人员:许开华薛壮壮华文超张坤张景景马永松汤慧玲王峻刘海
申请(专利权)人:格林美股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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