一种正极材料、电池及其正极材料的制备方法与流程

文档序号:16240110发布日期:2018-12-11 23:00阅读:158来源:国知局
一种正极材料、电池及其正极材料的制备方法与流程

本发明属于电池技术领域,尤其属于锂电池技术领域;具体涉及一种正极材料、电池及其正极材料的制备方法,尤其涉及一种钨包覆镍钴酸锂正极材料、具有该镍钴酸锂正极材料的镍钴酸锂电池、以及该镍钴酸锂电池的镍钴酸锂正极材料的制备方法。

背景技术

锂离子电池以其高比能量、长循环寿命、无记忆效应、安全可靠以及快速充放电等优点而成为新型电源技术研究的热点,目前已经广泛地应用在可携式电子产品以及新能源电动车上。这就需要锂离子电池具有能量密度高,循环稳定性好,安全性能优异等特点。

镍钴酸锂正极材料具有工作电压高、比能量大的优点,但其循环稳定性较差。随着对电池能量密度以及电性能需求的不断提高,镍钴酸锂在循环稳定性和安全性的问题亟待解决。

现有技术中,存在循环稳定性差、安全性差和使用寿命短等缺陷。



技术实现要素:

本发明的目的在于,针对上述缺陷,提供一种正极材料、电池及其正极材料的制备方法,以解决现有技术中镍钴酸锂电池的循环稳定性差的问题,达到提升循环稳定性的效果。

本发明提供一种正极材料,包括:镍钴酸锂层和含钨化合物层;其中,所述含钨化合物层,包覆在所述镍钴酸锂层的表面,形成镍钴酸锂复合正极材料。

可选地,所述镍钴酸锂层和所述含钨化合物层,以核壳结构存在。

与上述正极材料相匹配,本发明另一方面提供一种电池,包括:所述电池的正极浆料,包括:n-甲基吡咯烷酮,以及加入到所述n-甲基吡咯烷酮中的导电剂、粘结剂和如权利要求1-2中任一项所述的正极材料。

可选地,其中,所述正极材料、所述导电剂和所述粘结剂的质量比为92~97:2~4:1~3;和/或,所述导电剂:包括:sp;和/或,所述粘结剂,包括:pvdf。

与上述电池相匹配,本发明再一方面提供一种以上所述的电池的正极材料的制备方法,包括:步骤1、制备含钨化合物溶液和沉淀剂溶液;步骤2、将镍钴酸锂前驱体加入所述含钨化合物溶液中,按设定搅拌速度搅拌第一设定时长后,得到镍钴酸锂与钨的复合溶液;按设定加入速率,向所述镍钴酸锂与钨的复合溶液中加入所述沉淀剂溶液,对所述镍钴酸锂与钨的复合溶液进行沉淀处理,得到镍钴酸锂和钨的固体复合物;步骤3、将所述镍钴酸锂和钨的固体复合物与锂源,进行焙烧和研磨的处理,得到以核壳结构存在、且表层包覆有含钨化合物层的镍钴酸锂复合正极材料。

可选地,其中,在步骤1中,制备含钨化合物溶液,包括:将含钨化合物溶于水,制得所需含钨化合物溶液;所述含钨化合物溶液的摩尔浓度为0.05~2.5mol/l;和/或,制备沉淀剂溶液,包括:将沉淀剂溶于水,制得所需沉淀剂溶液;所述沉淀剂溶液的摩尔浓度为0.05~2.5mol/l;和/或,在步骤2中,所述镍钴酸锂前驱体,包括:linixcoyo2;其中,0.3≤x≤0.9,0.05≤y≤0.4;和/或,所述设定搅拌速度,包括:100~500rpm;和/或,所述第一设定时长,包括:3-6h;和/或,所述设定加入速率,包括:25~30ml/min;和/或,在步骤3中,所述镍钴酸锂和钨的固体复合物与所述锂源的摩尔比为0.8~1.2:0.8~1.2;和/或,在所述镍钴酸锂复合正极材料中,所述含钨化合物,占所述镍钴酸锂的质量分数的1~5%;和/或,所述锂源,包括:氢氧化锂、碳酸锂、硝酸锂、乙酸锂中的一种或几种。

可选地,其中,在步骤1中,所述含钨化合物,包括:钨酸铵,或者偏钨酸铵;和/或,所述沉淀剂,包括:氨水和氢氧化钠的混合溶液,或者氨水和碳酸钠的混合溶液;其中,在所述氨水和氢氧化钠的混合溶液中,氨水与氢氧化钠的摩尔比为1~20:25~100;和/或,在所述氨水和碳酸钠的混合溶液中,氨水和碳酸钠的摩尔比为1~20:25~100;和/或,在步骤2中,x取0.6或0.8,和/或,y取0.2或0.4;和/或,在步骤3中,所述焙烧,包括:在氧气气氛炉中,以200~1000℃的温度条件焙烧2~15h后;和/或,所述研磨,包括:在研磨机中混合研磨50~70min。

可选地,其中,在步骤2中,对所述镍钴酸锂与钨的复合溶液进行沉淀处理,包括:待将所述镍钴酸锂与钨的复合溶液中的钨离子沉淀到镍钴酸锂表面后,进行过滤、收集固形物、洗涤和干燥处理;和/或,在步骤3中,进行焙烧和研磨的处理,包括:先焙烧后研磨的处理,或者先研磨后焙烧的处理。

可选地,其中,在步骤2中,对所述镍钴酸锂与钨的复合溶液进行沉淀处理,还包括:在所述将所述镍钴酸锂与钨的复合溶液中的钨离子沉淀到镍钴酸锂表面之后,或进行所述过滤之前,将所述镍钴酸锂与钨的复合溶液中的钨离子已沉淀到镍钴酸锂表面后的混合物,静置第二设定时长;和/或,在步骤3中,进行焙烧和研磨的处理,还包括:在所述焙烧之后,还进行冷却至室温的处理;和/或,在所述研磨之后,还进行粉碎和过筛的处理。

可选地,其中,所述第二设定时长,包括:50~70min;和/或,所述洗涤,包括:对自所述镍钴酸锂与钨的复合溶液中的钨离子已沉淀到镍钴酸锂表面后的混合物中收集到的固形物,用去离子水洗涤;和/或,所述干燥,包括:烘干。

本发明的方案,通过在该镍钴酸锂表面包覆一层含钨化合物正极材料,可以提高使用过程中单体电池的倍率性能及循环寿命。

进一步,本发明的方案,通过在该镍钴酸锂表面包覆一层含钨化合物正极材料,最外层的含钨化合物隔绝金属镍与电解液直接接触,能有效提高电池的稳定性与安全性。

进一步,本发明的方案,通过使钨包覆在镍钴酸锂表面,隔绝ni金属与电解液的直接接触,抑制电解液和正极材料之间的副反应,有利于提高材料的循环稳定性和安全性。

由此,本发明的方案,通过在该镍钴酸锂表面包覆一层含钨化合物正极材料,制得镍钴酸锂复合正极材料,解决现有技术中镍钴酸锂电池的循环稳定性差的问题,从而,克服现有技术中循环稳定性差、安全性差和使用寿命短的缺陷,实现循环稳定性好、安全性好和使用寿命长的有益效果。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。

下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的正极材料的一实施例的结构示意图。

结合附图,本发明实施例中附图标记如下:

1-镍钴酸锂层;2-含钨化合物层。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

根据本发明的实施例,提供了一种正极材料,如图1所示本发明的正极材料的一实施例的结构示意图。该正极材料可以包括:镍钴酸锂层1和含钨化合物层2。

其中,所述含钨化合物层2,包覆在所述镍钴酸锂层1的表面,形成镍钴酸锂复合正极材料。

例如:在该镍钴酸锂表面包覆一层含钨化合物正极材料,提高使用过程中单体电池的倍率性能及循环寿命,最外层的含钨化合物隔绝金属镍与电解液直接接触,能有效提高电池的稳定性与安全性。

由此,通过使含钨化合物层包覆在所述镍钴酸锂层的表面形成镍钴酸锂复合正极材料,可以提高电池的倍率性能及循环稳定性,且安全性好。

可选地,所述镍钴酸锂层1和所述含钨化合物层2,以核壳结构存在。

由此,通过使镍钴酸锂层和含钨化合物层以核壳结构存在,可以进一步提升镍钴酸锂层和含钨化合物层之间结合结构的稳定性,从而有利于提升电池的稳定性及安全性。

在一个可选实施方式中,本发明提供一种镍钴酸锂复合正极材料及其制备方法,在该镍钴酸锂表面包覆一层含钨化合物正极材料,提高使用过程中单体电池的倍率性能及循环寿命,最外层的含钨化合物隔绝金属镍与电解液直接接触,能有效提高电池的稳定性与安全性;制备方法简单,易于实现。

在一个可选例子中,本发明的一种镍钴酸锂复合正极材料的制备方法,可以包括如下步骤:

步骤1)、将含钨化合物溶于水配制成a溶液(例如:含钨化合物溶液),按摩尔浓度计0.05~2.5mol/l;将沉淀剂溶于水配制成b溶液(例如:沉淀剂溶液),按摩尔浓度计为0.05~2.5mol/l,沉淀剂的主要功能是将钨离子沉淀到镍钴酸锂表面。

可选地,所述的含钨化合物为钨酸铵或偏钨酸铵,占所述镍钴酸锂质量分数的1~5%。

可选地,按摩尔计氨水与氢氧化钠比例为1~20:100,或者氨水和碳酸钠的混合溶液,按摩尔计氨水与碳酸钠比例为1~20:100。

步骤2)、将镍钴酸锂前驱体加入所述a溶液,置于球磨机中,搅拌速度为100~500rpm(例如:搅拌速度还可以是200rpm、300rpm、400rpm等),球磨混合3-6h,向其中加入b溶液(例如:以25~30ml/min的速率加入b溶液);待反应完成(例如:沉淀完全后静置50~70min,优选为1h),过滤,收集固形物,然后对其进行洗涤、干燥(例如:用去离子水将固体洗涤并烘干),得到a固体(例如:镍钴酸锂和钨的固体复合物)。

可选地,所述镍钴酸锂前驱体为linixcoyo2,按摩尔质量计,0.3≤x≤0.9,0.05≤y≤0.4;优选镍钴酸锂前驱体的分子式为lini0.8co0.2o2,或者lini0.6co0.4o2。

步骤3)、将所述a固体与锂源(例如:按摩尔比1:1混合)在氧气气氛炉中高温焙烧,温度为200~1000℃,时间为2~15h,得到焙烧后产物,充分研磨(例如:在研磨机混合研磨50~70min,优选为60min)后,得到以核壳结构存在的、表层包覆有含钨化合物层的镍钴酸锂复合正极材料。

其中,也可以先混合研磨后再高温焙烧并冷却至室温。

可选地,所述锂源为氢氧化锂、碳酸锂、硝酸锂、乙酸锂中的一种或几种。

可见,本发明提供了一种镍钴酸锂复合正极材料的制备方法(例如:合成核壳结构钨包覆的镍钴酸锂锂离子电池正极材料的方法),该制备方法成本低,易操作,能够在正极材料表面均匀形成一层快离子导体包覆层。通过该制备方法,可以制得所需镍钴酸锂锂离子电池正极材料,使得锂快离子导体具有优异的离子电导率,有效改善了锂离子在正极材料中的扩散;而且,钨包覆在镍钴酸锂表面,可以隔绝ni金属与电解液的直接接触,抑制电解液和正极材料之间的副反应,有利于提高材料的循环稳定性和安全性。

下面通过几个具体实施例(如实施例1、实施例2和对比例),对本发明的上述镍钴酸锂复合正极材料的制备方法中步骤2)和步骤3)的具体操作过程进行更加具体的说明。

实施例1:

将1.65kg镍钴酸锂前驱体ni0.8co0.2(oh)2加入装有1mol/l偏钨酸铵溶液的反应釜中,不断搅拌,搅拌速度为500rpm,以25ml/min向反应釜中添加0.5mol/l的氢氧化钠和氨水的混合溶液,按摩尔计氨水与氢氧化钠比例为1:25,沉淀剂添加完毕后,沉淀完全后静置1h,过滤、收集固体,用去离子水将固体洗涤并烘干。然后将烘干的固体与氢氧化锂在研磨机混合研磨60min,按摩尔比1:1混合,然后在800℃条件下高温焙烧15h,冷却至室温后,经粉碎、过筛得到表面包覆含钨化合物层的氧化镍钴铝锂复合正极材料。

实施例2:

将1.23kg镍钴酸锂前驱体ni0.8co0.2(oh)2加入装有0.8mol/l钨酸铵溶液的反应釜中,不断搅拌,搅拌速度为500rpm,以30ml/min向反应釜中添加0.6mol/l氢氧化钠和氨水的混合溶液,按摩尔计氨水与氢氧化钠比例为1:25,沉淀剂添加完毕后,沉淀完全后静置1h,过滤、收集固体,用去离子水将固体洗涤并烘干。然后将烘干的固体与氢氧化锂在在研磨机混合研磨60min,按摩尔比1:1混合,然后在1000℃条件下高温焙烧15h,冷却至室温后,经粉碎、过筛得到表面包覆含钨化合物层的氧化镍钴铝锂复合正极材料。

对比例:直接将掺杂型镍钴酸锂前驱体ni0.8co0.2(oh)2与氢氧化锂混合,按摩尔比1:1在研磨机混合研磨60min,在800℃高温焙烧15h,冷却至室温后,经粉碎、过筛得到氧化镍钴铝锂复合正极材料。

效果对比:

将实施例1、实施例2、对比例得到的正极材料、sp(导电剂)、pvdf(粘结剂)按照质量比95:3:2的比例加入到nmp中,搅拌均匀制备成正极浆料,锂片,电解液,隔膜组装成扣式电池。

实施例1、实施例2与对比例的比容量、首次效率、循环保持率的对比数据,可以参见表1所示的例子。

表1实施例与对比例电性能对比

可见,采用本发明的上述镍钴酸锂复合正极材料的制备方法制备所得镍钴酸锂复合正极材料的电池,其比容量、首次效率和循环容量保持率均优于普通电池。

经大量的试验验证,采用本实施例的技术方案,通过在该镍钴酸锂表面包覆一层含钨化合物正极材料,最外层的含钨化合物隔绝金属镍与电解液直接接触,能有效提高电池的稳定性与安全性。

根据本发明的实施例,还提供了对应于正极材料的一种电池。该电池的正极浆料,可以包括:n-甲基吡咯烷酮,以及加入到所述n-甲基吡咯烷酮中的导电剂、粘结剂和以上所述的正极材料。

由此,

可选地,所述正极材料、所述导电剂和所述粘结剂的质量比为92~97:2~4:1~3(优选可以为95:3:2)。

由此,

可选地,所述导电剂:可以包括:sp;和/或,所述粘结剂,可以包括:pvdf。

例如:将以上所述的正极材料、sp(导电剂)、pvdf(粘结剂)按照质量比95:3:2的比例加入到nmp中,搅拌均匀制备成正极浆料,锂片,电解液,隔膜组装成扣式电池。经验证,该扣式电池的比容量、首次效率和循环容量保持率均得到了相应提升,可以参见表1所示的例子。

由此,

由于本实施例的电池所实现的处理及功能基本相应于前述图1所示的正极材料的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。

经大量的试验验证,采用本发明的技术方案,通过使钨包覆在镍钴酸锂表面,隔绝ni金属与电解液的直接接触,抑制电解液和正极材料之间的副反应,有利于提高材料的循环稳定性和安全性。

根据本发明的实施例,还提供了对应于电池的一种电池的正极材料的制备方法。该电池的正极材料的制备方法可以包括:

步骤1、制备含钨化合物溶液和沉淀剂溶液。

可选地,在步骤1中,制备含钨化合物溶液,可以包括:将含钨化合物溶于水,制得所需含钨化合物溶液,所述含钨化合物溶液的摩尔浓度为0.05~2.5mol/l。

例如:将含钨化合物溶于水配制成a溶液(例如:含钨化合物溶液),按摩尔浓度计0.05~2.5mol/l。

由此,通过将含钨化合物和水配制成所需摩尔浓度的含钨化合物溶液,制备方式简便,制备所得含钨化合物溶液用作制备表层包覆有含钨化合物层的镍钴酸锂复合正极材料的原料,有利于提升制备镍钴酸锂复合正极材料的便捷性,并提升镍钴酸锂复合正极材料的稳定性和安全性。

更可选地,在步骤1中,所述含钨化合物,可以包括:钨酸铵,或者偏钨酸铵。

由此,通过多种形式的含钨化合物,可以提升含钨化合物溶液制备的灵活性和便捷性。

可选地,在步骤1中,制备沉淀剂溶液,可以包括:将沉淀剂溶于水,制得所需沉淀剂溶液,所述沉淀剂溶液的摩尔浓度为0.05~2.5mol/l。

例如:将沉淀剂溶于水配制成b溶液(例如:沉淀剂溶液),按摩尔浓度计为0.05~2.5mol/l,沉淀剂的主要功能是将钨离子沉淀到镍钴酸锂表面。

由此,通过将沉淀剂和水配制成所需摩尔浓度的沉淀剂溶液,制备方式简便,制备所得沉淀剂溶液用作制备表层包覆有含钨化合物层的镍钴酸锂复合正极材料的媒介,有利于提升含钨化合物层沉淀在镍钴酸锂表面的可靠性和高效性。

更可选地,所述沉淀剂,可以包括:氨水和氢氧化钠的混合溶液,或者氨水和碳酸钠的混合溶液。

其中,在所述氨水和氢氧化钠的混合溶液中,氨水与氢氧化钠的摩尔比为1~20:25~100(例如:氨水与氢氧化钠的摩尔比可以为10:80、5:95等);和/或,在所述氨水和碳酸钠的混合溶液中,氨水和碳酸钠的摩尔比为1~20:25~100(例如:氨水与碳酸钠的摩尔比可以为5:75、15:90等)。

例如:按摩尔计氨水与氢氧化钠比例为1~20:100,或者氨水和碳酸钠的混合溶液,按摩尔计氨水与碳酸钠比例为1~20:100。

由此,通过多种形式的沉淀剂,可以提升含钨化合物制备的灵活性和便捷性。

步骤2、将镍钴酸锂前驱体加入所述含钨化合物溶液中,按设定搅拌速度搅拌第一设定时长后,得到镍钴酸锂与钨的复合溶液。按设定加入速率,向所述镍钴酸锂与钨的复合溶液中加入所述沉淀剂溶液,对所述镍钴酸锂与钨的复合溶液进行沉淀处理,得到镍钴酸锂和钨的固体复合物。

可选地,在步骤2中,所述镍钴酸锂前驱体,可以包括:linixcoyo2。其中,0.3≤x≤0.9,0.05≤y≤0.4。

例如:所述镍钴酸锂前驱体为linixcoyo2,按摩尔质量计,0.3≤x≤0.9,0.05≤y≤0.4。

由此,通过多种形式的镍钴酸锂前驱体,可以提升镍钴酸锂与钨的复合物制备的灵活性和便捷性。

更可选地,在步骤2中,x取0.6或0.8,和/或,y取0.2或0.4。

例如:优选镍钴酸锂前驱体的分子式为lini0.8co0.2o2,或者lini0.6co0.4o2。

由此,通过按优选分子式确定的镍钴酸锂前驱体,可以保证镍钴酸锂与钨的复合物制备的灵活性和便捷性,还可以提升镍钴酸锂与钨的复合物的稳定性和安全性,进而有利于提升电池性能。

可选地,在步骤2中,所述设定搅拌速度,可以包括:100~500rpm。

由此,通过按合理的搅拌速度对镍钴酸锂前驱体和含钨化合物溶液进行搅拌,一方面可以保证搅拌的均匀性和安全性,另一方面还有利于保证所得镍钴酸锂与钨的复合溶液的稳定性和可靠性。

可选地,在步骤2中,所述第一设定时长,可以包括:3-6h。

由此,通过设定合理的搅拌时长,可以确保搅拌的均匀性,可靠性高;还可以确保不过量搅拌,节能,而且可以避免因过量搅拌对镍钴酸锂与钨的复合溶液的性能造成损伤。

可选地,在步骤2中,所述设定加入速率,可以包括:25~30ml/min。

由此,通过以合理的加入速率向镍钴酸锂与钨的复合溶液中加入沉淀剂溶液,一方面可以保证加入的可靠性和稳定性,另一方面可以控制含钨化合物在镍钴酸锂表面沉淀的效率和效果,从而有利于提升所得镍钴酸锂和钨的固体复合物的性能。

可选地,在步骤2中,对所述镍钴酸锂与钨的复合溶液进行沉淀处理,可以包括:待将所述镍钴酸锂与钨的复合溶液中的钨离子沉淀到镍钴酸锂表面后,进行过滤、收集固形物、洗涤和干燥处理。

例如:将镍钴酸锂前驱体加入所述a溶液,置于球磨机中,搅拌速度为100~500rpm(例如:搅拌速度还可以是200rpm、300rpm、400rpm等),球磨混合3-6h,向其中加入b溶液(例如:以25~30ml/min的速率加入b溶液);待反应完成(例如:沉淀完全后静置50~70min,优选为1h),过滤,收集固形物,然后对其进行洗涤、干燥(例如:用去离子水将固体洗涤并烘干),得到a固体(例如:镍钴酸锂和钨的固体复合物)。

由此,通过在钨离子沉淀到镍钴酸锂表面后进行过滤、收集固形物、洗涤和干燥等处理,一方面保证了钨离子在镍钴酸锂表面沉淀的完全性和可靠性,另一方面通过过滤、收集固形物、洗涤和干燥等处理可以提升所得镍钴酸锂和钨的固体复合物的质量和性能。

更可选地,所述洗涤,可以包括:对自所述镍钴酸锂与钨的复合溶液中的钨离子已沉淀到镍钴酸锂表面后的混合物中收集到的固形物,用去离子水洗涤。

由此,通过使用去离子水对钨离子已沉淀到镍钴酸锂表面后的固形物进行洗涤,可以保证清洗的清洁程度,还可以保证不会因为清洗而影响钨离子已沉淀到镍钴酸锂表面后的固形物的质量和性能,有利于提升最终所得电池的循环稳定性和安全性。

更可选地,所述干燥,可以包括:烘干。

由此,通过烘干的方式进行干燥,干燥效率高,且不会带入其它杂质,也不会影响钨离子已沉淀到镍钴酸锂表面后的固形物本身的质量和性能。

进一步地,在步骤2中,对所述镍钴酸锂与钨的复合溶液进行沉淀处理,还可以包括:在所述将所述镍钴酸锂与钨的复合溶液中的钨离子沉淀到镍钴酸锂表面之后,或进行所述过滤之前,将所述镍钴酸锂与钨的复合溶液中的钨离子已沉淀到镍钴酸锂表面后的混合物,静置第二设定时长。

由此,通过在沉淀完成后静置处理,可以进一步确保沉淀的完全性和可靠性,进而进一步提升所得电池循环性能的稳定性和安全性。

其中,所述第二设定时长,可以包括:50~70min。

由此,通过设置合理的静置时长,可以确保沉淀的完全性和可靠性,还可以提升制备效率。

步骤3、将所述镍钴酸锂和钨的固体复合物与锂源,进行焙烧和研磨的处理,得到以核壳结构存在、且表层包覆有含钨化合物层的镍钴酸锂复合正极材料。

例如:该制备方法成本低,易操作,能够在正极材料表面均匀形成一层快离子导体包覆层。通过该制备方法,可以制得所需镍钴酸锂锂离子电池正极材料,使得锂快离子导体具有优异的离子电导率,有效改善了锂离子在正极材料中的扩散;而且,钨包覆在镍钴酸锂表面,可以隔绝ni金属与电解液的直接接触,抑制电解液和正极材料之间的副反应,有利于提高材料的循环稳定性和安全性。

由此,通过使含钨化合物层包覆在所述镍钴酸锂层的表面形成镍钴酸锂复合正极材料,可以提高电池的倍率性能及循环稳定性,且安全性好;使镍钴酸锂层和含钨化合物层以核壳结构存在,可以进一步提升镍钴酸锂层和含钨化合物层之间结合结构的稳定性,从而有利于提升电池的稳定性及安全性。

可选地,在步骤3中,所述镍钴酸锂和钨的固体复合物与所述锂源的摩尔比为0.8~1.2:0.8~1.2(优选为1:1)。

由此,通过合理设置镍钴酸锂和钨的固体复合物与所述锂源的摩尔比,可以确保所得镍钴酸锂复合正极材料的所需质量和所需性能,从而更好地保障所得电池的循环稳定性和安全性。

可选地,在步骤3中,在所述镍钴酸锂复合正极材料中,所述含钨化合物,占所述镍钴酸锂的质量分数的1~5%。

例如:所述的含钨化合物为钨酸铵或偏钨酸铵,占所述镍钴酸锂质量分数的1~5%。

由此,通过合理设置镍钴酸锂复合正极材料中含钨化合物的含量,可以确保镍钴酸锂复合正极材料的性能,从而进一步确保所得电池的质量和性能。

可选地,在步骤3中,所述锂源,包括:氢氧化锂、碳酸锂、硝酸锂、乙酸锂中的一种或几种。

由此,通过多种形式的锂源,可以提升锂源设置的灵活性和便捷性,进而提升镍钴酸锂复合正极材料制备的灵活性和便捷性,且所得电池的质量和性能可以得到保障。

可选地,在步骤3中,所述焙烧,可以包括:在氧气气氛炉中,以200~1000℃的温度条件焙烧2~15h后。

由此,通过合理设置焙烧气氛、温度和时间等因素,可以确保焙烧效率和效果,且节能、安全。

可选地,在步骤3中,所述研磨,可以包括:在研磨机中混合研磨50~70min。

例如:将所述a固体与锂源(例如:按摩尔比1:1混合)在氧气气氛炉中高温焙烧,温度为200~1000℃,时间为2~15h,得到焙烧后产物,充分研磨(例如:在研磨机混合研磨50~70min,优选为60min)后,得到以核壳结构存在的、表层包覆有含钨化合物层的镍钴酸锂复合正极材料。

由此,通设置研磨时长,可以确保研磨所得研磨料的细度,且高效、节能,还能确保不会因不到位的研磨或过量的研磨而影响所得研磨料的质量和性能。

可选地,在步骤3中,进行焙烧和研磨的处理,可以包括:先焙烧后研磨的处理,或者先研磨后焙烧的处理。

例如:也可以先混合研磨后再高温焙烧并冷却至室温。

由此,通过根据使用需求选择焙烧和研磨的顺序,使得对镍钴酸锂复合正极材料的制备更加灵活、更加便捷。

进一步地,在步骤3中,进行焙烧和研磨的处理,还可以包括:在所述焙烧之后,还进行冷却至室温的处理;和/或,在所述研磨之后,还进行粉碎和过筛的处理。

由此,通过进行冷却、粉碎和过筛等处理,可以进一步提升所得镍钴酸锂复合正极材料的精度和稳定及安全性能。

由于本实施例的制备方法所实现的处理及功能基本相应于前述电池的实施例、原理和实例,故本实施例的描述中未详尽之处,可以参见前述实施例中的相关说明,在此不做赘述。

经大量的试验验证,采用本发明的技术方案,通过在该镍钴酸锂表面包覆一层含钨化合物正极材料,制得镍钴酸锂复合正极材料,解决现有技术中镍钴酸锂电池的循环稳定性差的问题,从而,克服现有技术中循环稳定性差、安全性差和使用寿命短的缺陷,实现循环稳定性好、安全性好和使用寿命长的有益效果。

综上,本领域技术人员容易理解的是,在不冲突的前提下,上述各有利方式可以自由地组合、叠加。

以上所述仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的权利要求范围之内。

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