富锂锰基氧化物正极材料及其制备方法和应用技术

技术编号:43425815 阅读:14 留言:0更新日期:2024-11-27 12:37
本发明专利技术公开了一种富锂锰基氧化物正极材料及其制备方法和应用,该正极材料的其化学通式为:Li<subgt;a‑x</subgt;A<subgt;x</subgt;Ni<subgt;b</subgt;Mn<subgt;c</subgt;B<subgt;y</subgt;O<subgt;2‑z</subgt;C<subgt;z</subgt;;其中A选自Na、K、Mg、Ti和Zn中的至少一种;B选自W、Zr、Al、Mo、La、Y、Nb、Ti、Sc和Ce中的至少一种;C选自B、P、Si、S、Cl、F和N中的至少一种,且1.05≤a≤1.23,0<b≤0.48,0.38≤c≤0.95,0<x≤0.05,0<y≤0.2,0<z≤0.05,a+b+c+y=2。通过多位点掺杂来制备一种具有钉扎效应、支柱效应、快离子导体等特性的富锂锰基氧化物正极材料,改善富锂材料的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池,具体而言,涉及一种富锂锰基氧化物正极材料及其制备方法和应用


技术介绍

1、不可再生化石燃料的过度开发和使用对全球生态系统构成了严重威胁,开发清洁便利的可再生能源变得尤为重要。锂离子电池作为有效储能器件的一种,广泛地应用于3c电子产品及轨道交通工具等方方面面。自从1991年被索尼公司成功商业化后,受到了科学与技术两大领域的持续关注。由于商业化石墨负极材料有超过350mah/g的放电容量已经远远满足市场的需求,因此寻求高能量密度的正极材料尤为重要。

2、层状富锂锰基正极材料xli2mno3·(1-x)litmo2凭借高比容量(≈250mah/g)、高工作电压(≈3.6v)、低成本以及良好的热稳定性等优势引起了人们的广泛研究,有望成为下一代锂离子电池正极材料。然而,由于其结构特征和充放电机理的复杂性,富锂锰基材料的首次库伦效率偏低,循环过程中电压衰退和容量的衰减、倍率性能较差等问题严重阻碍了其商业化进程。

3、鉴于此,特提出本专利技术。


技术实现思路

>1、本专利技术的目本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种富锂锰基氧化物正极材料,其特征在于,其化学通式为:

2.根据权利要求1所述的富锂锰基氧化物正极材料,其特征在于,A选自Mg、Ti和Zn中的任意一种;B选自W、Mo、Nb和Ce中任意一种;C选自B、P和S中的任意一种;

3.根据权利要求1或2所述的富锂锰基氧化物正极材料,其特征在于,1.12≤a≤1.13,0.2<b≤0.4,0.5≤c≤0.65,0<x≤0.006,0.001<y≤0.005,0.001<z≤0.005;

4.一种如权利要求1~3任一项所述的富锂锰基氧化物正极材料的制备方法,其特征在于,其包括:

5.根据权利要求4所...

【技术特征摘要】

1.一种富锂锰基氧化物正极材料,其特征在于,其化学通式为:

2.根据权利要求1所述的富锂锰基氧化物正极材料,其特征在于,a选自mg、ti和zn中的任意一种;b选自w、mo、nb和ce中任意一种;c选自b、p和s中的任意一种;

3.根据权利要求1或2所述的富锂锰基氧化物正极材料,其特征在于,1.12≤a≤1.13,0.2<b≤0.4,0.5≤c≤0.65,0<x≤0.006,0.001<y≤0.005,0.001<z≤0.005;

4.一种如权利要求1~3任一项所述的富锂锰基氧化物正极材料的制备方法,其特征在于,其包括:

5.根据权利要求4所述的富锂锰基氧化物正极材料的制备方法,其特征在于,所述原料混合物的制备步骤包括:按照锂摩尔配比为li/tm=1.1~1.6,掺杂元素添加比例为前驱体质量的0~5wt%,称取镍锰前驱体、锂源、锂位点添加剂、过渡金属位点添加剂以及氧位点添加剂在高速混合机...

【专利技术属性】
技术研发人员:冯浩然王银钟白珍辉王国庆
申请(专利权)人:北京创能惠通科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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