一种锂离子电池正极材料铌改性方法技术

本发明专利技术涉及一种实施铌改性锂离子电池正极材料的方法，属于能源材料领域。正极材料是提高锂离子电池能量密度的关键，富镍正极凭借其较高的镍含量，可发挥较高比容量，但循环稳定性和安全性仍有不足。本发明专利技术通过对正极前驱体和锂源进行首次预烧处理，再引入铌氧化物进行二次煅烧，即两步固相煅烧法，铌元素由内至外对材料形成由低到高浓度的梯度改性，内部低浓度改性可有效拓宽晶面间距，表面高浓度改性可将方球形颗粒调整为径向取向的棒状颗粒，促进内部应变消散和离子扩散，最终获得循环寿命长和热稳定性高的铌改性正极材料。该方法实施难度低、安全绿色、经济效益高，在能源材料制备和电池领域具有良好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于能源材料，具体涉及一种锂离子电池正极材料铌改性方法。

技术介绍

1、锂离子电池正极材料是提高锂离子电池能量密度的关键，富镍正极材料linixcoymn1-x-yo2(x≥0.6)，以其卓越的锂利用率(放电容量超过180mah g-1)和较高的平均工作电压(3.6v vs.li/li+)，被公认为未来电动汽车
最具潜力的正极材料之一，但镍的高比例引入也会使富镍正极材料的稳定制备面临以下挑战：

2、(1)高活性ni4+离子极易引发与电解质之间的不利副反应，不仅消耗电极和电解质本身，还可能因ni4+还原而生成ni-o杂质相，并伴随表面氧的流失，从而对晶体结构造成破坏，显著降低其循环稳定性和热稳定性；

3、(2)由于li+与ni2+的半径极为相近，导致严重的li/ni阳离子混排现象，这种混排阻碍了锂离子的高效扩散，同时大幅提升了反应阻抗；

4、(3)在循环过程中，各向异性晶格收缩不可避免地产生沿晶界的裂纹，进一步加速了富镍正极材料的结构退化，使其电化学性能逐渐衰退。

5、为了克服上述问题，当前研究本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种锂离子电池正极材料铌改性方法，其特征在于，所述锂离子电池正极材料铌改性方法包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的锂离子电池正极材料铌改性方法，其特征在于，按照摩尔比1:1.1:0.01，对富镍镍钴锰氢氧化物前驱体、锂源和铌盐进行配比。

3.如权利要求1所述的锂离子电池正极材料铌改性方法，其特征在于，所述富镍镍钴锰氢氧化物前驱体为NixCoyMn1-x-y(OH)2，x>0.6。

4.如权利要求1所述的锂离子电池正极材料铌改性方法，其特征在于，步骤S2中，从室温以2℃/min速率升至500℃，煅烧3小时。

5.如权利要求1所述的...

【技术特征摘要】

1.一种锂离子电池正极材料铌改性方法，其特征在于，所述锂离子电池正极材料铌改性方法包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的锂离子电池正极材料铌改性方法，其特征在于，按照摩尔比1:1.1:0.01，对富镍镍钴锰氢氧化物前驱体、锂源和铌盐进行配比。

3.如权利要求1所述的锂离子电池正极材料铌改性方法，其特征在于，所述富镍镍钴锰氢氧化物前驱体为nixcoymn1-x-y(oh)2，x>0.6。

4.如权利要求1所述的锂离子电池正极材料铌改性方法，其特征在于，步骤s2中，从室温以2℃/min速率升至500℃，煅烧3小时。

5.如权利要求1所述的锂离子电池正极材料铌改性方法，其特征在于，所述锂源为lioh或lioh·...

【专利技术属性】
技术研发人员：明海，罗振豪，张松通，祝夏雨，邱景义，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院防化研究院，
类型：发明
国别省市：