一种铝和钇酸锂改性高镍无钴锂离子电池正极材料及其制备方法、锂离子电池技术

技术编号:46052287 阅读:5 留言:0更新日期:2025-08-11 15:40
本发明专利技术公开了一种铝和钇酸锂改性高镍无钴锂离子电池正极材料及其制备方法、锂离子电池。通过异丙醇铝水解法在二元无钴前驱体Ni0.90Mn0.10(OH)2表面均匀吸附钇源,干燥后过筛得到预处理混合物;再将上述混合物与锂源研磨混合均匀,在氧气气氛下,400‑600°C一次煅烧4‑6 h,700‑800°C二次煅烧12‑16 h,冷却、研磨、筛分后,得到铝和钇酸锂改性的高镍无钴锂离子电池正极材料。相较于共沉淀法、喷雾干燥法和原子气相沉积法等,本发明专利技术制备方法在操作简单并且成本更低的同时,还能够实现颗粒均匀的掺杂与包覆,得到的正极材料粒度均匀,结晶度高,具有结构稳定,循环性能好的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池,具体涉及一种铝和钇酸锂改性高镍无钴锂离子电池正极材料及其制备方法、锂离子电池


技术介绍

1、近年来,钴资源因储量少、毒性大等问题,阻碍了高镍三元正极的发展。在经济、社会、安全三重因素影响下,高镍无钴正极材料以其高比容量、绿色环保、成本低等优点受到了众多学者的青睐,成为发展高能量密度锂离子电池的备选材料之一。

2、cn118877950a通过喷雾热解法实现铝在高镍材料中的均匀分布,同时协同配合二氧化铈表面包覆,提高材料的循环性能,热稳定性和导电性。但由于喷雾法热解法需要高温及真空条件,对设备和操作要求较高,并且形成的颗粒大小与喷雾工艺参数有很大的关系,因此难以实现工业化生产。

3、cn118538894a制备出钼掺杂和双包覆的高镍无钴正极材料,其双包覆层的内层为铝材料,外层为ppy。材料的循环稳定性得到了增强,同时放电比容量有所提高。但该方法未考虑高价态的钼会引发电荷平衡,导致严重的阳离子混排,并且非活性的铝包覆内层和高温结构不稳定ppy外层,都在一定程度上遏制了正极材料的性能。

4、然而,高镍本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种铝和钇酸锂改性高镍无钴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:通过异丙醇铝水解法在二元无钴前驱体Ni0.90Mn0.10(OH)2表面均匀吸附钇源,干燥后过筛得到预处理混合物;再将预处理混合物与锂源研磨混合均匀,并在氧气气氛下,进行两次煅烧,其中,第一次在400-600℃下煅烧4-6h,第二次在700-800℃下煅烧12-16h,冷却、研磨、筛分后,得到铝和钇酸锂改性高镍无钴锂离子电池正极材料;所述铝和钇酸锂改性高镍无钴锂离子电池正极材料的组成为n(Li):n(Ni+Mn+Al):n(Y)=(1.05+x):1:x;其中0.005≤x≤0.015。

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【技术特征摘要】

1.一种铝和钇酸锂改性高镍无钴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:通过异丙醇铝水解法在二元无钴前驱体ni0.90mn0.10(oh)2表面均匀吸附钇源,干燥后过筛得到预处理混合物;再将预处理混合物与锂源研磨混合均匀,并在氧气气氛下,进行两次煅烧,其中,第一次在400-600℃下煅烧4-6h,第二次在700-800℃下煅烧12-16h,冷却、研磨、筛分后,得到铝和钇酸锂改性高镍无钴锂离子电池正极材料;所述铝和钇酸锂改性高镍无钴锂离子电池正极材料的组成为n(li):n(ni+mn+al):n(y)=(1.05+x):1:x;其中0.005≤x≤0.015。

2.根据权利要求1所述的一种铝和钇酸锂改性高镍无钴锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述二元无钴前驱体ni0.90mn0.10(oh)2先在60-100℃烘箱中进行真空干燥处理。

3.根据权利要求1所述的一种铝和钇酸锂改性高镍无钴锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述铝源为异丙醇铝,钇源为氧化钇,二元无钴前驱体与异丙醇铝、氧化钇的质量比为2.7720-2.7538:0.1909-0.3203:0.0175-0.0520。

4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:申来法毛贵洪周杨杰夏奕阳
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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