[發明專利]一種金屬-有機框架材料包覆三元正極材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201910345453.0
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110165204B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 吳浩斌;趙博;劉倩倩;許亦非
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H01M4/38
• 分類號: H01M4/38;H01M4/60
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 傅朝棟;張法高

1.一種金屬-有機框架材料包覆三元正極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（1）將三元正極材料分散到無水乙醇和N,N-二甲基甲酰胺混合溶液中，均勻分散后得到第一分散液；

（2）在攪拌條件下，將鋯鹽、有機配體加入到第一分散液中，均勻分散后得到第二分散液；所述鋯鹽為鋯的有機鹽，所述的有機配體為苯甲酸和對苯二甲酸；

（3）將（2）中第二分散液轉移到反應釜中，進行溶劑熱反應，在三元正極材料材料表面形成金屬鋯的有機框架包覆層；

（4）收集反應釜底部產物，在無水乙醇溶液中離心洗滌，獲得離心產物，干燥，得到金屬-有機框架材料包覆的三元正極材料。

2.根據權利要求1所述的一種金屬-有機框架材料包覆三元正極材料的制備方法，其特征在于：步驟（1）中所述的混合溶液中，無水乙醇和N,N-二甲基甲酰胺的體積比為1:10-1:100。

3.根據權利要求1所述的一種金屬-有機框架材料包覆三元正極材料的制備方法，其特征在于：步驟（1）中所述的三元正極材料的化學式為LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂，其中，1x0，1y0，且1x+y。

4.根據權利要求3所述的一種金屬-有機框架材料包覆三元正極材料的制備方法，其特征在于：所述的三元正極材料包括LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂、LiNi_0.6Co_0.2Mn_0.2O₂、LiNi_0.5Co_0.2Mn_0.3O₂、LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂。

5.根據權利要求1所述的一種金屬-有機框架材料包覆三元正極材料的制備方法，其特征在于：步驟（1）和（2）中，均勻分散的方式為攪拌1-5h。

6.根據權利要求1所述的一種金屬-有機框架材料包覆三元正極材料的制備方法，其特征在于：所述鋯鹽為正丙醇鋯。

7.根據權利要求1所述的一種金屬-有機框架材料包覆三元正極材料的制備方法，其特征在于：步驟（2）中鋯鹽和有機配體的投料量滿足：鋯原子、苯甲酸、對苯二甲酸的摩爾比例為1:5:1-1:15:5。

8.根據權利要求1所述的一種金屬-有機框架材料包覆三元正極材料的制備方法，其特征在于：步驟（3）中，采用溶劑熱共沉淀法進行包覆，反應條件為80-180℃保溫4-24h，結束后將反應釜置于烘箱中自然降溫到40℃。

9.根據權利要求1所述的一種金屬-有機框架材料包覆三元正極材料的制備方法，其特征在于：步驟（4）中所述干燥的方法為：將離心之后產物置于真空干燥箱中，在50-90℃下真空干燥6-12h。

10.一種如權利要求1~9任一所述方法制備的金屬-有機框架材料包覆三元正極材料。