[發明專利]金屬硒化物/C/B復合包覆的正極材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201811596880.8
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN109755513B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 許開華;周子龍;徐世國;陳玉君;張明龍;周曉燕;彭建明
• 申請（專利權）人: 格林美（無錫）能源材料有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/58;H01M4/587;H01M10/0525
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 曾曉芒

1.一種金屬硒化物/C/B復合包覆的正極材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

步驟S1、以鎳鹽、鈷鹽和錳鹽按一定比例混合制備三元前驅體溶液，加入堿液調節pH在10-12之間，控制反應溫度和時間，過濾、洗滌、干燥，得到鎳鈷錳三元前驅體；

步驟S2、將所述鎳鈷錳三元前驅體與鋰鹽按摩爾比例混合后，然后高溫燒結，粉碎過篩得到單晶材料；

步驟S3、按照一定的添加比例將金屬鹽在機械攪拌下加入硒代氨基酸溶液，充分混合后加入所述單晶材料，旋轉蒸發干燥，然后在惰性氣體保護下燒結包覆，過篩，得到一次包覆材料顆粒；

步驟S4、將所述一次包覆材料顆粒以及一定比例的硼源在含有不飽和鍵的有機物溶液中充分分散，然后添加引發劑，控制反應溫度在機械攪拌下進行超聲輔助聚合，得到表面形成聚合物包覆層的二次包覆材料顆粒；

步驟S5、將所述二次包覆材料顆粒用無水乙醇洗滌數次后，于惰性氣體環境中燒結，使表面的聚合物包覆層碳化形成多孔的無定型碳/碳化硼復合包覆層，然后過篩，得到復合金屬硒化物/C/B復合包覆的鎳鈷錳三元正極材料。

2.如權利要求1所述金屬硒化物/C/B復合包覆的正極材料的制備方法，其特征在于，步驟S2中，所述鎳鈷錳三元前驅體與鋰鹽混合的摩爾比為Li:(Ni+Co+Mn)=1.01-1.08，所述高溫燒結的溫度為850-1100℃。

3.如權利要求1所述金屬硒化物/C/B復合包覆的正極材料的制備方法，其特征在于，步驟S3中，所述金屬鹽為氯鹽、硝酸鹽和碳酸鹽中的一種或幾種的混合物，所述金屬鹽的金屬為Zr、Mg、Al、In、Mo中的任意一種或幾種，所述硒代氨基酸為硒代半胱氨酸或硒代蛋氨酸。

4.如權利要求1所述金屬硒化物/C/B復合包覆的正極材料的制備方法，其特征在于，步驟S3中，燒結溫度為300-700℃。

5.如權利要求1所述金屬硒化物/C/B復合包覆的正極材料的制備方法，其特征在于，步驟S4中，所述硼源為硼砂、硼酸、硼酸銨中的一種或幾種，所述含有不飽和鍵的有機物為含有碳碳雙鍵、碳碳三鍵或其他能夠形成長鏈的物質。

6.如權利要求5所述金屬硒化物/C/B復合包覆的正極材料的制備方法，其特征在于，所述含有不飽和鍵的有機物為丙烯酸酯、環烷烴、丙烯酰胺、氨基酸、葡萄糖中的一種或幾種的混合物。

7.如權利要求1所述金屬硒化物/C/B復合包覆的正極材料的制備方法，其特征在于，步驟S4中，所述反應溫度為45℃以下，反應時間為0.5-2h。

8.如權利要求1所述金屬硒化物/C/B復合包覆的正極材料的制備方法，其特征在于，步驟S5中，燒結溫度為450-850℃，燒結時間為2-15h。

9.一種金屬硒化物/C/B復合包覆的正極材料，其特征在于，采用如權利要求1-8任一項所述金屬硒化物/C/B復合包覆的正極材料的制備方法制備得到。