[發(fā)明專利]一種鉻酸鉻包覆三元正極材料的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810048727.5
• 申請(qǐng)日: 2018-01-18
• 公開（公告）號(hào): CN108281630B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 余志勇;楊波;楊吉;蒿繼深;余天浪;陳康;劉韓星
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M4/36
• 分類號(hào): H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 薛玲

本發(fā)明提供了一種通過鉻酸鉻(Cr₂(Cr₂O₇)₃)包覆層狀正極材料的方法，屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，該層狀正極材料的化學(xué)通式是：Li(Ni_xCo_yMn_1?x?y)O₂，其中0.5≤x≤0.6，y＝0.2，0.2≤1?x?y≤0.3。該方法首先將三氧化鉻溶于去離子水中，然后加入三元正極材料，再進(jìn)行超聲分散、干燥、熱處理等步驟，獲得鉻酸鉻包覆鎳鈷錳三元正極材料。本發(fā)明提供的方法既可以改善層狀三元正極材料的循環(huán)性能，又可以提高三元材料的首次庫(kù)倫效率，具有制備方法簡(jiǎn)單可行、通用性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋰離子電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鉻酸鉻包覆三元正極材料的制備方法。

背景技術(shù)

層狀鎳鈷錳氧化物L(fēng)iNi_1-x-yCo_xMn_yO₂是目前工業(yè)上應(yīng)用最廣泛的鋰離子電池正極材料之一。近年來，由于高鎳含量LiNi_1-x-yCo_xMn_yO₂(1-x-y≥0.5)正極材料，如LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.5O₂(NCM523)，LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂(NCM622)等具有容量高，成本低等突出優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。但是，高鎳含量的層狀正極材料存在長(zhǎng)期循環(huán)中的容量衰減和首次充放電庫(kù)倫效率低等問題。

到目前為止，有不少文獻(xiàn)報(bào)道了通過包覆可以改善高鎳三元層狀正極材料的循環(huán)性能，但是很少文獻(xiàn)涉及如何提高該類型材料首次庫(kù)倫效率的方法。例如，Yang X Q,TangZ F,Wang H Y等(Ionics,2016,22(11):2235-2238)通過表面包覆Li₂TiO₃，Zang M,Hu G,WuL等(Electrochimica Acta,2017,232:80–88)通過表面包覆TiO₂，Hu G,Zhang M,Wu L等(Electrochimica Acta,2016,213:547-556)通過表面包覆Li₂SnO₃改善了LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.5O₂(NCM523)的循環(huán)穩(wěn)定性；Wang L,Mu D B,Wu B R等(ElectrochimicaActa,2016，806-813)通過表面包覆Li₂SiO₃，Liu S,Wu H,Huang L等(Journal of AlloysCompounds,2016,674:447-454)通過表面包覆Li₂Si₂O₅改善了LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂(NCM622)的循環(huán)穩(wěn)定性。盡管這些報(bào)道通過在材料表面包覆不同化合物提高了高鎳層狀正極材料的循環(huán)性能，但是這些方法對(duì)改善首次庫(kù)倫效率均沒有明顯的效果。

針對(duì)上述方法的缺陷，本專利提出了一種通過包覆鉻酸鉻(Cr₂(Cr₂O₇)₃)改善高鎳層狀正極材料電化學(xué)性能的方法。該方法既能提高正極材料的首次庫(kù)倫效率，又能改善材料的循環(huán)性能，制備方法簡(jiǎn)單易行，通用性強(qiáng)。

發(fā)明內(nèi)容