锂离子电池正极材料中掺杂阴离子的方法及正极和电池

文档序号:25543059发布日期:2021-06-18 20:39阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种锂离子电池正极材料中掺杂阴离子的方法,其中,该方法包括:

配置浓度为1m-2m的含有镍盐、钴盐、锰盐的混合溶液;

配置浓度为2m-4m的naoh溶液;

配置浓度0.2m-2m的氨水溶液;

向水中加入所述混合溶液、naoh溶液和氨水溶液,惰性气氛保护下,在50℃-60℃、ph值为7.5-9的条件下反应5h-15h,经过洗涤、抽滤和干燥,得到前驱体;

将所述前驱体在氧气气氛、200℃-400℃下退火2h-6h,得到氧化物;

将所述氧化物与锂盐研磨混合,在氧气气氛下分两段烧结,第一段烧结温度为450℃-500℃,烧结时间为3h-6h,第二段烧结温度为700℃-1000℃,烧结时间为10h-20h,烧结完成后降至室温,得到掺杂阴离子的锂离子电池正极材料。

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述镍盐为镍的硝酸盐、卤化物、磷酸盐或草酸盐;

优选地,所述卤化物为氯化物或氟化物。

3.根据权利要求1所述的方法,其中,所述钴盐为钴的硝酸盐、卤化物、磷酸盐或草酸盐;

优选地,所述卤化物为氯化物或氟化物。

4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述锰盐为锰的硝酸盐、卤化物、磷酸盐或草酸盐;

优选地,所述卤化物为氯化物或氟化物。

5.根据权利要求1所述的方法,其中,向水中加入所述混合溶液、naoh溶液和氨水溶液时,同时等速率进料。

6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述等速率进料的进料速率为5ml/h-30ml/h。

7.根据权利要求5所述的方法,其中,以水的添加量为100ml-300ml为基准,所述混合溶液、naoh溶液和氨水溶液的进料时长为2h以上。

8.根据权利要求1所述的方法,其中,退火时氧气气氛的氧气流量大于20sccm。

9.一种锂离子电池正极材料,该锂离子电池正极材料是通过权利要求1-8任一项所述的锂离子电池正极材料中掺杂阴离子的方法制备得到的;

该锂离子电池正极材料中具有均一相的阴离子掺杂。

10.一种锂离子电池,该锂离子电池的正极是由权利要求9所述的锂离子电池正极材料制备得到的。


技术总结
本发明提供了一种锂离子电池正极材料中掺杂阴离子的方法及正极和电池。该方法包括:配置含有镍盐、钴盐、锰盐的混合溶液;配置NaOH溶液;配置氨水溶液;向水中加入混合溶液、NaOH溶液和氨水溶液,惰性气氛保护下,在50℃‑60℃、pH值为7.5‑9的条件下反应5h‑15h,经过洗涤、抽滤和干燥后,得到前驱体;将前驱体在氧气气氛、200℃‑400℃下退火2h‑6h,得到氧化物;将氧化物与锂盐研磨混合,在氧气气氛下分两段烧结,得到掺杂阴离子的锂离子电池正极材料。本发明的方法无需其他掺杂源和处理工艺即可实现阴离子均相单一的掺杂,成本低廉、操作简单易行、无毒性,适合大规模生产。

技术研发人员:刘奇;朱和康
受保护的技术使用者:香港城市大学深圳研究院
技术研发日:2021.02.04
技术公布日:2021.06.18
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