[發(fā)明專利]一種組合物、制備方法及在正極材料制備中的應(yīng)用在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010599996.8 | 申請日： | 2020-06-28 |
| 公開（公告）號： | CN112331821A | 公開（公告）日： | 2021-02-05 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 周明杰;俞兆喆 | 申請（專利權(quán)）人： | 深圳市海洋王照明工程有限公司;海洋王照明科技股份有限公司;海洋王（東莞）照明科技有限公司 |
| 主分類號： | H01M4/36 | 分類號： | H01M4/36;H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/58;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 深圳中細軟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44528 | 代理人： | 仉玉新 |
| 地址： | 518000 廣東省深圳市南*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 組合 制備 方法 正極 材料 中的 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明屬于電極材料制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種組合物、制備方法及在正極材料制備中的應(yīng)用。本發(fā)明提供了一種組合物，包括：高鎳三元前驅(qū)體、磷酸鋰、鋰源以及分散劑；高鎳三元前驅(qū)體的結(jié)構(gòu)式為：Ni(1?x?y)CoxMny(OH)2，(1?x?y)0.5，x0，y0。本發(fā)明還提供了一種上述組合物的制備方法，本發(fā)明還提供了一種上述組合物或上述制備方法得到的產(chǎn)品在鋰離子電池正極材料制備中的應(yīng)用。本發(fā)明中，磷酸鋰和氮化包覆后，可很好地穩(wěn)定三元正極材料在脫嵌鋰過程中的晶體結(jié)構(gòu)，并提高材料在電解液中的穩(wěn)定性；與現(xiàn)有同類產(chǎn)品相比，可有效提高材料的電導(dǎo)率，降低首次不可逆容量，改善倍率性能；解決了現(xiàn)有技術(shù)中，高鎳三元正極材料的改性存在著摻雜不均勻、無法有效提高性能的技術(shù)缺陷。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于電極材料制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種組合物、制備方法及在正極材料制備中的應(yīng)用。
背景技術(shù)
在鋰離子電池的各個組成部分中，正極材料很大程度上決定了電池的綜合性能。目前，高鎳三元材料由于具有成本低、比容量大、循環(huán)性能優(yōu)良、熱穩(wěn)定性好、安全性高及不污染環(huán)境等眾多優(yōu)點，在鋰離子正極材料方面極具應(yīng)用前景。但是，其在充放電過程中會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)塌陷，存在首次充放電的不可逆容量、循環(huán)穩(wěn)定性以及倍率性能相對較差的缺陷，限制了高鎳三元正極材料的進一步發(fā)展應(yīng)用。
現(xiàn)有技術(shù)中，針對高鎳三元正極材料在鋰離子電池的應(yīng)用中存在的上述缺陷，一般通過包覆改性、陰陽離子共摻改性等來對正極材料進行改性；其中，包覆改性可以提高材料的充放電時的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、緩解電解液對電極材料的腐蝕以及提高材料的導(dǎo)電性，但同時也存在包覆不均勻，性能不穩(wěn)定的現(xiàn)象；陰陽離子共摻改性可以提高材料的電化學性能和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，但同時也存在摻雜不均勻、容易出現(xiàn)雜相等問題。
因此，研發(fā)出一種組合物、制備方法及在正極材料制備中的應(yīng)用，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中，高鎳三元正極材料的改性存在著摻雜不均勻、無法有效提高性能的技術(shù)缺陷，成為了本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種組合物、制備方法及在正極材料制備中的應(yīng)用，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中，高鎳三元正極材料的改性存在著摻雜不均勻、無法有效提高性能的技術(shù)缺陷。
本發(fā)明提供了一種組合物，所述組合物的原料包括：高鎳三元前驅(qū)體、磷酸鋰、鋰源以及分散劑；
所述高鎳三元前驅(qū)體的結(jié)構(gòu)式為：Ni(1-x-y)CoxMny(OH)2，其中，(1-x-y)0.5，x0，y0。
優(yōu)選地，所述高鎳三元前驅(qū)體、所述磷酸鋰和所述鋰源的質(zhì)量比為1：(0.01-0.24)：(0.1-0.5)。
優(yōu)選地，所述分散劑為：水和/或無水乙醇。
優(yōu)選地，所述鋰源為：碳酸鋰和/或氫氧化鋰。
本發(fā)明還提供了一種包括以上任意一項所述組合物的制備方法，所述制備方法為：
步驟一、高鎳三元前驅(qū)體溶于分散劑中，第一次攪拌，得第一產(chǎn)物；
步驟二、磷酸鋰溶于分散劑中，第二次攪拌，得第二產(chǎn)物；
步驟三、所述第二產(chǎn)物滴入第一產(chǎn)物中，滴加完成后進行第三次攪拌，攪拌完成后依次烘干和研磨，得第三產(chǎn)物；
步驟四、所述第三產(chǎn)物與鋰源混合，在氧氣氣氛中燒結(jié)后冷卻研磨，的第四產(chǎn)物；
步驟五、所述第四產(chǎn)物在氮源氣氛中燒結(jié)后，冷卻研磨，得產(chǎn)品。
優(yōu)選地，步驟一中，所述第一次攪拌的時間為30min-90min，所述第一次攪拌的轉(zhuǎn)速為300r/min-1200r/min；
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