[發明專利]一種以犧牲模板誘導形成金屬氧化物包覆鎳鈷錳三元鋰離子電池正極材料的制備方法在審
| 申請號： | 201811545734.2 | 申請日： | 2018-12-17 |
| 公開（公告）號： | CN109786687A | 公開（公告）日： | 2019-05-21 |
| 發明（設計）人： | 瞿佰華;鄧攀;楊靜;何偉;李勝洋 | 申請（專利權）人： | 廈門大學 |
| 主分類號： | H01M4/36 | 分類號： | H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204 | 代理人： | 張松亭;陳淑嫻 |
| 地址： | 361000 *** | 國省代碼： | 福建;35 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 金屬氧化物 三元材料 包覆 制備 二次顆粒 離子電池 氧氣氣氛 正極材料 鎳鈷錳 三元鋰 高鎳 三元正極材料 電解液滲透 干燥混合物 電化學 超聲混合 二次結構 防止材料 混合燒結 模板材料 模板誘導 目標產物 使用壽命 使用性能 水分接觸 混合物 燒結 前驅體 液相法 乙醇 煅燒 鋰鹽 誘導 合成 應用 | ||
1.一種以犧牲模板誘導形成金屬氧化物包覆鎳鈷錳三元鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：
(1)將鎳鈷錳三元前驅材料按照前驅體：鋰鹽＝1:1～1.05進行混鋰，然后在氧氣氣氛中進行煅燒，得到純的鎳鈷錳三元正極材料NCM；
(2)配制六水合硝酸鈷的乙醇、甲醇混合溶液形成A溶液，配制2-甲基咪唑的乙醇、甲醇混合溶液形成B溶液，將B溶液倒入A溶液中混合均勻后靜置，用乙醇離心得到沉淀物，經冷凍干燥得到金屬有機框架材料ZIF-67；
(3)將步驟(1)得到的NCM和步驟(2)得到的ZIF-67于乙醇之中超聲混合，干燥混合物；
(4)將步驟(3)所得的混合物于氧氣氣氛中進行煅燒，煅燒完成即得到金屬氧化物包覆的鎳鈷錳三元鋰離子電池正極材料。
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述鎳鈷錳三元前驅材料為Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2、Ni0.8Co0.1Mn0.1CO3、Ni0.6Co0.2Mn0.2(OH)2、Ni0.6Co0.2Mn0.2CO3、Ni0.5Co0.2Mn0.3(OH)2、Ni0.5Co0.2Mn0.3CO3中的一種。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述鋰鹽為氫氧化鋰、碳酸鋰、乙酸鋰中的至少一種。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟(1)中所述煅燒過程為在500～600℃下保溫200～400min，再升溫到750～850℃保溫600～900min，全程升溫速率為1～3℃/min。
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟(2)所述A溶液和B溶液中，乙醇和甲醇的體積比分別為1:1～2:1。
6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟(2)所述B溶液和A溶液按照六水合硝酸鈷和2-甲基咪唑的摩爾比為1:1～1:16混合。
7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟(2)中，將所述B溶液倒入A溶液中并攪拌2～10min，之后靜置22～24h，然后進行離心。
8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟(3)所述混合物中ZIF-67占NCM的重量比為0.5％～5％。
9.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：步驟(4)所述的煅燒溫度為700～800℃，煅燒時間為4～6h，升溫速率為1～3℃/min。
10.一種由權利要求1～9任一項所述制備方法制備的金屬氧化物包覆的鎳鈷錳三元鋰離子電池正極材料。
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