一种多元层状氧化物锂离子电池材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于锂离子电池材料技术领域，特别涉及一种多元层状氧化物锂离子电池材料及其制备方法。所述电池材料为Li(Ni1-x-y-zCoxMnyMz)O2，其中M为Zn、Mg、Al、Cu、As、Cd或Pb；材料的单个颗粒中各金属元素在距颗粒中心不同厚度处呈梯度分布。本发明专利技术采用简单、易行的方法成功的制备组成易于调控的多元层状氧化物锂离子电池材料，电化学测试结果表明，本发明专利技术提供的多元层状氧化物锂离子电池材料的充放电可逆性好、循环性能佳。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池材料
，特别涉及。
技术介绍
当前，锂离子电池以其高比能、长寿命等优点成为各种移动通讯设备、电动工具等的主要使用电池，同时其在电动自行车、电动汽车等领域的应用也正逐步扩大，其广泛的应用使得锂离子电池每年的生产、消耗量巨大。然而在大量使用锂离子电池的手机、笔记本等移动设备市场中，目前占主导地位的锂离子电池大多仍是采用最早进入商业化市场的LiCoO2 材料。众所周知，LiCoO2材料作为锂离子电池材料的比容量相对较高、循环稳定性也很好，但其中Co元素价格较贵，使整个电池的造价居高不下。多元氧化物却能够融合LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2的优点，如LiNi^xMnO2, LiNi1IyCoxMnyO^其中，价格相对较低的富Ni三元材料LiNinyCoxMnyO2具有明显的高容量优势，而贫Ni的层状多元材料LiNi1TyCoxMnyO2以及由Al和Mg取代的Li [Nitl.W0aiMnaiTyAlxMgy]O2却表现出较好的电化学循环稳定性。那么，如何调控层状多元材料的结构及中心金属组成将成为改良此类材料综合电化学性能的一个关键科学问题。
技术实现思路
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【技术保护点】
一种多元层状氧化物锂离子电池材料，其特征在于，所述电池材料为Li(Ni1?x?y?zCoxMnyMz)O2，其中M为Zn、Mg、Al、Cu、As、Cd或Pb；材料的单个颗粒中各金属元素在距颗粒中心不同厚度处呈梯度分布。

【技术特征摘要】
1.一种多元层状氧化物锂离子电池材料，其特征在于，所述电池材料为Li (NimCoxMnyMz) O2，其中M为Zn、Mg、Al、Cu、As、Cd或Pb ;材料的单个颗粒中各金属元素在距颗粒中心不同厚度处呈梯度分布。2.如权利要求1所述的多元层状氧化物锂离子电池材料，其特征在于，所述电池材料直径为0.1-30微米。3.权利要求1所述多元层状氧化物锂离子电池材料的制备方法，其特征在于，将(NinyC0xMny) (OH)2材料分散到溶剂中，与金属离子Mn+的可溶性盐的水溶液充分混合，反应得到电池材料的前驱体；将前驱体与含锂化合物混匀后煅烧，得到所述多元层状氧化物锂离子电池材料。4.如权利要求3所述的多元层状氧化物锂离子电池材料的制备方法，其特征在于，反应得到电池材料的前驱体时，把(Ni1^C0xMny) (0!1)2和#+的可溶性盐溶液在40_200°C下反应2-48h，之后固液分离，并于40-100°C干燥1-48小时，即得到前驱体材料。5.如权利要求3所述的多元层状氧化物锂离子电池材料的制备方法，其特征在于，前驱体与含锂化合物混匀后先于450-550°C煅烧4-12小时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈卫华，张建民，米立伟，赵娟娟，李绍，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：