本发明专利技术涉及锂离子电池正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2，尤其是一种金属掺杂三元材料及其制备方法。其特点是：化学表达式为Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2或者Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)1-xMoxO2，其中0.005≤x≤0.05。本发明专利技术制备的三元材料具有小电流下放电比容量较高，大电流下的放电比容量衰减较小的优点，并且此方法合成的材料晶型较好，粒径均匀。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂离子电池正极材料LiNiv3ColiZ3MnliZ3O2,尤其是。
技术介绍
三元材料结构稳定，循环性能好，安全，实际放电容量较高，可达160mAh/g以上，但此材料的大倍率性能和大电流密度下的循环性能并不理想。这可能是因为锂离子的半径(1=0.76真)和镍离子半径(RNi2+=0.69句相近，引起阳离子混排，进而影响其电化学性能。掺杂是改善LiNi1/3Co1/3Mn1/302大倍率放电性能的方法之一。G. H. Kim等用Mg、F分别取代Li (Nil73Col73Mnl73)O2中的Mn和0，材料的结晶性、振实密度以及高压下电化学性能都比纯相有了较大提高。Rui Guo等制得Ag包覆的Li (Nil73Col73Mnl73) O2材料，该材料在·2. 8-4. 4V范围内以20mA/g电流充放电，比容量可达169mAh/g，循环50周后放电比容量仍可达143mAh/g，性能明显好于纯相材料。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种金属掺杂三元材料，采用该方法制备的材料导电性和循环性能有很大改善,尤其提高了材料的倍率性能和高温性能,并且材料的振实密度较高，粒径较小；本专利技术的目的之二是提供一种上述材料的制备方法。—种金属掺杂三兀材料，其特别之处在于化学表达式为Li (Nil73Col73Mnl73) O2或者 Li (Niiy3Ccv3Mnv3) HMoxO2，其中 O. 005 ^ x ^ O. 05。—种上述金属掺杂三元材料的制备方法，其特别之处在于，包括如下步骤(I)称取摩尔比为I :1 :1的NiS04、CoS04、MnS04混合后充分溶解在水中，然后称量与上述三种金属盐之和相同物质的量的Na2CO3 ；(2)将步骤(I)得到的溶液滴加到不断搅拌的饱和Na2CO3A溶液中，控制温度在50-80°C，然后对所得到的液体陈化24h后用纯净水洗涤、过滤、干燥即得到前驱体(Nil73Col73Mnl73) CO3 ；(3)将得到的前驱体(Ni1Z3Cov3Mnv3)CO3,与 LiOH · H2O, (NH4)6Mo7O24 · 4H20 即四水合仲钥酸铵，按照(Ni1/3Co1/3Mn1/3)C03 LiOH · H2O (NH4) 6Μο7024 · 4H20=l_x I x/7 的摩尔比充分混合均匀；(4)首先在300-600°C煅烧5_8h，之后取出粉末并压制成块继续煅烧，温度800-9500C，时间 13-19h,即得到 Li (Ni1/3Co1/3Mn1/3) ^xMoxO20步骤⑵的滴加过程中用饱和NH3 · H2O控制pH值为5-6。本专利技术制备的三元材料具有小电流下放电比容量较高，大电流下的放电比容量衰减较小的优点，并且此方法合成的材料晶型较好，粒径均匀。附图说明附图I为实施例所制得产物Li (Nil73Col73Mnl73) ^xMoxO2首次充放电曲线；附图2为实施例所制得产物Li (Nil73Col73Mnl73) ^xMoxO2的循环性能曲线；附图3为实施例所制得产物Li (Nil73Col73Mnl73) ^xMoxO2的XRD曲线。具体实施方式 实施例I :(I)称取摩尔比为I :1 :1的NiS04、CoSO4, MnSO4混合后充分溶解在水中(水的量为能充分溶解的最小量)，然后称量与上述三种金属盐之和相同物质的量的Na2CO3待用；(2)将步骤⑴得到的溶液滴加到不断搅拌(手动玻璃棒搅拌)的由步骤(I)的Na2CO3制备的饱和Na2CO3水溶液中，控制温度在50°C，滴加过程中用饱和NH3 · H2O控制PH值为5-6，然后对所得到的液体陈化24h后用纯净水洗涤、过滤、干燥即得到前驱体(Nil73Col73Mnl73) CO3 ；(3)将得到的前驱体(Nil73Col73Mnl73) CO3,与 LiOH · H2O,按(Nil73Col73Mnl73)CO3 LiOH · H2O=I I的摩尔比充分混合均匀；(4)先在300°C煅烧5h，之后取出粉末并压制成块继续煅烧，温度800°C，时间13h，即得到 Li(Niiy3Ccv3Mrv3) 02。实施例2 (I)称取摩尔比为I :1 :1的NiS04、CoSO4, MnSO4混合后充分溶解在水中(水的量为能充分溶解的最小量)，然后称量与上述三种金属盐之和相同物质的量的Na2CO3 ；(2)将步骤⑴得到的溶液滴加到不断搅拌(手动玻璃棒搅拌即可)的饱和Na2CO3水溶液中，控制温度在60°C，滴加过程中用饱和NH3 -H2O控制pH值为5_6，然后对所得到的液体陈化24h后用纯净水洗涤、过滤、干燥即得到前驱体(Niv3ColjZ3MnliZ3)CO3 ；(3)将得至IJ的前驱体(Nil73Col73Mnl73) CO3,与 LiOH · H2O, (NH4) 6Μο7024 · 4H20 (四水合仲钥酸铵)，按(Niv3Ccv3Mrv3)CO3 LiOH *H20 (NH4)6Mo7O24 ·4Η20=0. 995 I O. 005/7的摩尔比充分混合均匀；(4)先在400°C煅烧6h，之后取出粉末并压制成块继续煅烧，温度850°C，时间15h，所得即为目标物质Li (Ni IZsCo1Z3Mn1Z3) ο. 995M00.005 。实施例3 (I)称取摩尔比为I :1 :1的NiS04、CoSO4, MnSO4混合后充分溶解在水中(水的量为能充分溶解的最小量)，然后称量与上述三种金属盐之和相同物质的量的Na2CO3 ；；(2)将步骤⑴得到的溶液滴加到不断搅拌(手动玻璃棒搅拌即可)的饱和Na2CO3水溶液中，控制温度在70°C，滴加过程中用饱和NH3 -H2O控制pH值为5_6，然后对所得到的液体陈化24h后用纯净水洗涤、过滤、干燥即得到前驱体(Niv3ColjZ3MnliZ3)CO3 ；(3)将得到的前驱体(Ni1Z3Cov3Mnl73) CO3,与 LiOH · H2O, (NH4) 6Μο7024 · 4H20 (四水合仲钥酸铵)，按(Niv3Ccv3Mrv3)CO3 LiOH · H2O (NH4) 6Μο7024 · 4Η20=0· 99 I O. 01/7的摩尔比充分混合均匀；(4)先在400°C煅烧7h，之后取出粉末并压制成块继续煅烧，温度900°C，时间17h，所得即为目标物质所得即为目标物质Li (Nil73Col73Mnl73)α99MoaC11O2。实施例4 (I)称取摩尔比为I :1 :1的NiS04、CoSO4, MnSO4混合后充分溶解在水中(水的量为能充分溶解的最小量)，然后称量与上述三种金属盐之和相同物质的量的Na2CO3 ；；(2)将步骤⑴得到的溶液滴加到不断搅拌(手动玻璃棒搅拌即可)的饱和Na2CO3水溶液中，控制温度在80°C，滴加过程中用饱和NH3 -H2O控制pH值为5_6，然后对所得到的液体陈化24h后用纯净水洗涤、过滤、干燥即得到前驱体(Niv3ColjZ3MnliZ3)CO3 ；(3)将得至IJ的前驱体(Nil73Col73Mnl73) CO3,与 LiOH · H2O, (NH4) 6Μο7024 · 4H20 (四水合本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种金属掺杂三元材料，其特征在于：化学表达式为Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2或者Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)1?xMoxO2，其中0.005≤x≤0.05。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：靳素芳，
申请(专利权)人：彩虹集团公司，
类型：发明
国别省市：
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