一种高熵高镍单晶锂离子电池正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于锂离子电池技术领域，提供一种高熵高镍单晶锂离子电池正极材料及其制备方法，用以解决高镍的镍钴锰酸锂正极材料存在的诸多问题，完善其综合性能。针对高镍层状镍钴锰酸锂三元系正极材料的改性需求，本发明专利技术基于组合设计及组分比例设计提出高熵合金掺杂策略，同时在高熵合金掺杂的基础上结合制备工艺的严格设计，使高熵掺杂后正极材料呈现单晶形貌，具体分子表达式为：Li<subgt;1+δ</subgt;[Ni<subgt;0.86±x</subgt;Co<subgt;0.04±x/</subgt;<subgt;2</subgt;Mn<subgt;0.1±x/2</subgt;(OH)<subgt;2</subgt;]<subgt;1‑z</subgt;M<subgt;z</subgt;O<subgt;2</subgt;，其中，0≤δ≤0.2，0≤x≤0.06，0.005≤z≤0.25；M为Al、Mg、Ti、Zr、Ga、In、Y、La、B、Si、Nb中的至少五种。综上，本发明专利技术采用高温固相法合成单晶形貌的高熵高镍正极材料，表现出很好的电化学性能，且能够在2.8～4.5V的高电压下表现出较好的放电比容量与循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池，涉及锂离子电池正极材料，具体提供一种高熵高镍单晶锂离子电池正极材料及其制备方法。

技术介绍

1、随着工业技术的高速发展，人们对能源的需求越来越大，随之而来的是愈发严重的化石能源危机和与之所对应的环境污染问题；因此，近年来对新能源的研发需求越来越大。在众多新能源技术产业中，锂离子电池(libs)因其高能量密度、高循环稳定性等优异特性脱颖而出，作为一种二次电池，锂离子电池具有诸多显著优势，成为科研及产业化的双重焦点；此外，锂离子电池还具有绿色环保、无污染的优势，故而在便携式电子设备、新能源汽车、医疗设备等多个领域中广泛应用；与此同时，这也意味着人们对锂离子电池的性能有了越来越高的要求。

2、目前，常用锂离子电池正极材料中，高镍的层状镍钴锰三元系正极材料(ncm)应用广泛，该材料是一种层状结构材料，化学式为linixcoymnzo2(x≥0.6)，通常呈现出α-nafeo2型层状结构，属于六方晶系，r-3m空间群；ncm由licoo2、linio2和limno2三种材料经过组合研发改性而来，扬长避短，融合了这三种材料各自优良本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高熵高镍单晶锂离子电池正极材料，其特征在于，所述锂离子电池正极材料为单晶形貌，分子表达式为：

2.根据权利要求1所述高熵高镍单晶锂离子电池正极材料，其特征在于，M＝[Al+Ga+Ti+Y+Zr]、[Al+In+Ti+Y+Zr]、[La+Ga+Ti+Y+Zr]或者[La+In+Ti+Y+Zr]，(Al或La):(Ga或In):Ti:Y:Zr的摩尔比为2:1:1:1:1。

3.根据权利要求1所述高熵高镍单晶锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述高熵高镍单晶锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中...

【技术特征摘要】

1.一种高熵高镍单晶锂离子电池正极材料，其特征在于，所述锂离子电池正极材料为单晶形貌，分子表达式为：

2.根据权利要求1所述高熵高镍单晶锂离子电池正极材料，其特征在于，m＝[al+ga+ti+y+zr]、[al+in+ti+y+zr]、[la+ga+ti+y+zr]或者[la+in+ti+y+zr]，(al或la):(ga或in):ti:y:zr的摩尔比为2:1:1:1:1。

3.根据权利要求1所述高熵高镍单晶锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述高熵高镍单晶锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，步骤s1中，氢氧化锂、前驱体、掺杂材料的摩尔比为：(1+δ):(1-z):z，0≤δ≤0.2，0.005≤z≤0.25。

5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兴泉，侯佳兵，崔久治，王心蕊，胡强，何泽珍，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：