[发明专利]一种表面修饰的镍钴铝酸锂正极材料及其制备方法有效
申请号: | 201710561502.5 | 申请日: | 2017-07-11 |
公开(公告)号: | CN107403913B | 公开(公告)日: | 2021-02-23 |
发明(设计)人: | 瞿美臻;陈滔 | 申请(专利权)人: | 中国科学院成都有机化学有限公司;中国科学院大学 |
主分类号: | H01M4/36 | 分类号: | H01M4/36;H01M4/485;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525 |
代理公司: | 成都弘毅天承知识产权代理有限公司 51230 | 代理人: | 晏辉;赵宇 |
地址: | 610041 四川*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 表面 修饰 镍钴铝酸锂 正极 材料 及其 制备 方法 | ||
1.一种表面修饰的镍钴铝酸锂正极材料,其特征在于:所述正极材料由层状材料镍钴铝酸锂正极活性物质与其表面的修饰改性层组成,所述表面修饰改性层包括表面掺杂改性层和含硼氧化物熔融包覆层;所述正极材料为球形或类球形颗粒,所述颗粒的粒径范围为0.5~20um;所述含硼氧化物熔融包覆层中,硼元素与所述正极材料的摩尔比为(0.1~5):100;
所述的表面修饰的镍钴铝酸锂正极材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)将含硼化合物与化学式为NixCoyAlz(OH)2的三元前驱体通过湿法混合得到表面预包覆的三元正极材料前驱体;步骤(1)所述湿法混合具体为:将称量的三元前驱体与含硼化合物混合后,加入去离子水,得混合水溶液,在30~60℃搅拌条件下溶解0.5~2h,升温至70~100℃继续搅拌3~8h,直至水分完全蒸发,在80~120℃下真空干燥3~12h,得到表面预包覆的三元正极材料前驱体;
(2)将所述表面预包覆的三元正极材料前驱体与锂盐混合,通过高温煅烧再降温得到表面修饰的镍钴铝酸锂正极材料。
2.根据权利要求1所述的一种表面修饰的镍钴铝酸锂正极材料,其特征在于:所述正极材料的化学式为LiNixCoyAlzO2,其中,x+y+z=1,0.5≤x0.9,0y≤0.3,0z≤0.1。
3.根据权利要求1所述的一种表面修饰的镍钴铝酸锂正极材料,其特征在于:步骤(1)所述含硼化合物为硼酸铵、硼酸、三氧化二硼、偏硼酸锂中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种表面修饰的镍钴铝酸锂正极材料,其特征在于:所述三元前驱体与含硼化合物的总质量为所述混合水溶液质量的20~50%。
5.根据权利要求1所述的一种表面修饰的镍钴铝酸锂正极材料,其特征在于:步骤(2)所述高温煅烧包括第一恒温阶段和第二恒温阶段,所述第一恒温阶段为300~500℃,所述第二恒温阶段为720~800℃,所述第一恒温阶段和所述第二恒温阶段的时间均为0.5~15h。
6.根据权利要求1所述的一种表面修饰的镍钴铝酸锂正极材料,其特征在于:步骤(2)所述高温煅烧再降温过程中,控制升温速率为2~20℃/min,降温速率为0.1℃/min随炉冷却。
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