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一种小粒径的多晶超高镍三元材料及其制备方法和在锂固态电池中的应用技术

技术编号:43537682 阅读:15 留言:0更新日期:2024-12-03 12:20
本发明专利技术公开了一种小粒径的多晶超高镍三元材料及其表面活性剂辅助喷雾干燥制备方法和在锂固态电池中的应用,使用表面活性剂辅助喷雾干燥,严格控制喷雾干燥的进风温度、压缩空气压力和进料时的流速,进而调节材料的结晶过程,得到了1~2μm的小粒径的多晶超高镍三元正极材料,将其用于制备锂固态电池复合正极材料,具有较高的界面稳定性,能有效的提高锂固态电池的首次库伦效率、放电容量和循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高能电池材料,具体涉及一种小粒径的多晶超高镍三元材料及其表面活性剂辅助喷雾干燥制备方法和和在锂固态电池中的应用。


技术介绍

1、锂离子电池(lib)技术的进步极大地推动了电动汽车(ev)行业的发展。然而,lib通常含有高度易燃的液体电解质,在极端条件下可能导致火灾或爆炸。在此背景下锂固态电池(assb)开始得到广泛研究。传统的锂离子电池使用液态电解质,易燃且在高温或短路情况下容易引发火灾和爆炸。assb使用固态电解质,能大大降低这些安全隐患,提高电池的整体安全性。assb可以使用金属锂作为负极材料,理论上能量密度更高。相较于传统电解液,固态电解质的电化学窗口提高至5v,同时对于液态电池里界面反应严重的正极体系,比如高镍正极、有锰溶出问题的含锰化合物、高电压正极材料兼容性更好。因此综合来看相比传统锂离子电池,assb可以提供更长的续航时间和更高的能量存储能力。此外,assb相比液态电解质具有更好的化学稳定性,不容易分解,因此固态电池的循环寿命更长。

2、高能量密度的asslb实现需要提高正极活性材料负载,这对确保锂离子在正极内的有效本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种小粒径的多晶超高镍三元材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述混合浆料中镍源,锰源、钴源的摩尔比为8:1:1、8.3:1.1:0.6或9:0.5:0.5;所述镍源选自氧化镍、乙酸镍、硫酸镍中的一种,锰源选自氧化锰、乙酸锰、硫酸锰中的一种,钴源选自氧化钴、乙酸钴、硫酸钴中的一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述表面活性剂选自十六烷基三甲基溴化铵、聚乙烯吡咯烷酮和吐温40中的一种。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述锂...

【技术特征摘要】

1.一种小粒径的多晶超高镍三元材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述混合浆料中镍源,锰源、钴源的摩尔比为8:1:1、8.3:1.1:0.6或9:0.5:0.5;所述镍源选自氧化镍、乙酸镍、硫酸镍中的一种,锰源选自氧化锰、乙酸锰、硫酸锰中的一种,钴源选自氧化钴、乙酸钴、硫酸钴中的一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述表面活性剂选自十六烷基三甲基溴化铵、聚乙烯吡咯烷酮和吐温40中的一种。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述锂源、表面活性剂与镍钴锰三者之和的摩尔比为1.02~1.05:0.0003~0.0007:1。

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【专利技术属性】
技术研发人员:王海燕李思涵张运海孙旦唐有根
申请(专利权)人:中南大学
类型:发明
国别省市:

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