[發明專利]一種在材料表面均勻摻雜金屬離子的方法及其制品和應用有效
| 申請號： | 201610938294.1 | 申請日： | 2016-10-25 |
| 公開（公告）號： | CN107978755B | 公開（公告）日： | 2020-04-24 |
| 發明（設計）人： | 曹安民;劉曉嬋;萬立駿 | 申請（專利權）人： | 中國科學院化學研究所 |
| 主分類號： | H01M4/38 | 分類號： | H01M4/38;H01M4/1391;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 北京知元同創知識產權代理事務所(普通合伙) 11535 | 代理人： | 劉元霞;牛艷玲 |
| 地址： | 100190 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 材料 表面 均勻 摻雜 金屬 離子 方法 及其 制品 應用 | ||
1.一種在材料表面均勻摻雜金屬離子的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：
1)首先采用沉淀-熱滲透反應，將材料、金屬離子的前驅體和沉淀劑分散到溶劑中，加熱攪拌，在材料表面構筑金屬納米沉積層，獲得中間產物；
2)然后將步驟1)中制備得到的中間產物經熱處理，金屬離子在所述材料表面一定厚度范圍內的向內滲透和摻雜，在材料表面獲得納米層厚度的金屬摻雜層；
所述的金屬摻雜層是金屬納米沉積層經熱處理后獲得的，所述的金屬摻雜層具有自表面向內摻雜的濃度逐漸降低的金屬離子，從而在材料表面形成了與內核結構相近且緊密連接的表面修飾層。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟1)中，所述材料為正極材料、無機氧化物或有機化合物中的一種。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述正極材料選自尖晶石型鎳錳酸鋰LiNi0.5Mn1.5O4-δ，其中0≤δ＜0.1、富鎳的三元正極材料LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2、富鎳的三元正極材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2中的一種或幾種；
所述無機氧化物為二氧化硅；
所述的有機化合物選自聚苯乙烯，酚醛樹脂中的一種或二種。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟1)中，所述溶劑為水、甲醇、乙醇、異丙醇中的一種或幾種；
在步驟1)中，所述沉淀劑選自碳酸鹽或酰胺中的一種或幾種。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述沉淀劑選自碳酸銨、碳酸氫鈉、碳酸鉀、甲酰胺、乙酰胺、尿素中的一種或幾種。
6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟1)中，所述金屬離子的前驅體選自金屬鹽，所述金屬鹽選自金屬離子的氯化鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、高氯酸鹽、醋酸鹽和醇鹽中的一種或幾種。
7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟1)中，所述金屬為過渡金屬。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述金屬為鎳、鈷或錳。
9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟1)中，所述反應溫度為20～95℃；所述反應時間為3～15h。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，在步驟1)中，所述反應溫度為45～70℃；所述反應時間為5～10h。
11.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟1)中，所述材料的濃度為0.01g/L～1000g/L；
在步驟1)中，所述金屬離子的前驅體的濃度為1×10-6mol/L～1mol/L；
在步驟1)中，所述沉淀劑的濃度為1×10-6mol/L～10mol/L。
12.根據權利要求11所述的方法，其特征在于，在步驟1)中，所述材料的濃度為0.1g/L～100g/L；
在步驟1)中，所述金屬離子的前驅體的濃度為1×10-3mol/L～0.1mol/L；
在步驟1)中，所述沉淀劑的濃度為1×10-4mol/L～5mol/L。
該專利技術資料僅供研究查看技術是否侵權等信息，商用須獲得專利權人授權。該專利全部權利屬于中國科學院化學研究所，未經中國科學院化學研究所許可，擅自商用是侵權行為。如果您想購買此專利、獲得商業授權和技術合作，請聯系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201610938294.1/1.html，轉載請聲明來源鉆瓜專利網。
