[發明專利]一種網狀快離子玻璃導體包覆過渡金屬摻雜的鋰離子電池三元正極材料及制備方法

在審

• 申請號: 201810195044.2
• 申請日: 2018-03-09
• 公開（公告）號: CN108390045A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 宋劉斌;李新宇;肖忠良;李靈均;劉姣;唐福利
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所 43114
• 代理人: 袁靖

1.一種網狀快離子玻璃導體包覆過渡金屬摻雜的鋰離子電池三元正極材料，其特征在于：以鋰離子電池三元正極材料LiMO₂，M為Ni、Co和Mn為基材，采用濕法研磨-低高溫雙平臺法進行過渡金屬元素摻雜，及采用網狀結構的快離子玻璃導體對過渡金屬摻雜后的鋰離子電池三元正極材料進行不完整的表面修飾。

2.根據權利要求1所述的網狀快離子玻璃導體包覆過渡金屬摻雜的鋰離子電池三元正極材料，其特征在于，所述的LiMO₂包括LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂、LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂、LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂、LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂中的任意一種。

3.根據權利要求1所述的網狀快離子玻璃導體包覆過渡金屬摻雜的鋰離子電池三元正極材料，其特征在于，所述的過渡金屬元素包括Zr、Mg、Ge、Ti、Nb中的任意一種。

4.根據權利要求1所述的網狀快離子玻璃導體包覆過渡金屬摻雜的鋰離子電池三元正極材料，其特征在于，所述的快離子玻璃導體包括Li₂O-2B₂O₃、SiO₂-B₂O₃、Ag₂O-2B₂O₃中的任意一種。

5.根據權利要求1所述的網狀快離子玻璃導體包覆過渡金屬摻雜的鋰離子電池三元正極材料，其特征在于：所述的網狀快離子玻璃導體包覆過渡金屬摻雜的鋰離子電池三元正極材料由ALiB_xC_y(x+y＝1)表示，其中，A包括Li₂O-2B₂O₃、SiO₂-B₂O₃、Ag₂O-2B₂O₃中的任意一種，B包括LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂，LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂，LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂、LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂中的任意一種，C包括Zr、Mg、Ge、Ti、Nb中的任意一種。

6.權利要求1-5任一項所述的網狀快離子玻璃導體包覆過渡金屬摻雜的鋰離子電池三元正極材料的制備方法，其特征在于，

1)將三元正極材料前驅體按照摩爾比Li:M＝1.05-1.07配入氫氧化鋰，再將用于摻雜的過渡金屬氧化物按質量比1-3：100添加，然后在2-3g原料中加入乙醇20-30ml，60-80r/min，研磨1-2h，采用濕研磨-低高溫雙平臺法制備過渡金屬摻雜的三元正極材料；

2)將快離子玻璃導體按0.5％-3％的質量比溶于30-50ml溶劑，所述溶劑為甲醇、乙醇中的一種，將1-2g過渡金屬摻雜后的三元正極材料加入上述溶液，攪拌至溶劑完全蒸發后進行煅燒，得到網狀快離子玻璃導體包覆過渡金屬摻雜的鋰離子電池三元正極材料。