[發(fā)明專利]一種微米級二元摻雜富鋰材料及其制備方法和應(yīng)用有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010892041.1 | 申請日： | 2020-08-28 |
| 公開（公告）號： | CN112062167B | 公開（公告）日： | 2023-09-22 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 楊剛;劉聰;郭召鑫 | 申請（專利權(quán)）人： | 常熟理工學(xué)院 |
| 主分類號： | H01M4/505 | 分類號： | H01M4/505;H01M4/485;C01G53/00;H01M4/525;H01M10/052 |
| 代理公司： | 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204 | 代理人： | 王艷 |
| 地址： | 215500 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 微米 二元 摻雜 材料 及其 制備 方法 應(yīng)用 | ||
1.一種微米級二元摻雜富鋰材料的制備方法，其特征在于，所述微米級二元摻雜富鋰材料是選用堿金屬元素K和過渡金屬元素分別摻入富鋰正極材料的鋰層和TM層后得到，所述過渡金屬元素為Zr或Nb，所述微米級二元摻雜富鋰材料為Li1.147K0.02Mn0.573Ni0.240Nb0.02O2、Li1.2117K0.02Mn0.68Ni0.144Nb0.02O2
或Li1.147K0.02Mn0.573Ni0.240Zr0.02O2，其特征在于，包括以下步驟：
1）按照所述微米級二元摻雜富鋰材料的化學(xué)分子式的鎳錳摩爾比，配制鎳鹽和錳鹽的混合水溶液，配制沉淀劑碳酸鈉水溶液和摻雜物質(zhì)溶液；
2）將步驟1）的鎳鹽和錳鹽的混合水溶液的1/4~1/5體積量的溶液置于反應(yīng)釜、升溫、攪拌，采用并滴方式，采用蠕動泵控制加入剩余的鎳錳鹽混合溶液、沉淀劑溶液、氨水溶液、摻雜物質(zhì)溶液，溶液pH值控制在7-10，全部溶液加入完成后，繼續(xù)攪拌反應(yīng)6-10小時(shí)，自然降至室溫；
3）將步驟2）的產(chǎn)物，過濾、水洗多次，最后一次采用無水乙醇洗，在60-100℃鼓風(fēng)干燥；
4）將步驟3）得到的物質(zhì)，按化學(xué)劑量比與鋰鹽、鉀鹽充分混合，在300~500°C反應(yīng)2~4小時(shí)，隨后在700-900°C反應(yīng)6-12小時(shí)，隨爐冷卻得到二次顆粒；
5）采用球磨法將步驟4）所得二次顆粒解離為一次顆粒，分離去除微晶體，隨后再次高溫處理700-900°C反應(yīng)6-12小時(shí)、700-900°C反應(yīng)6-12小時(shí)，隨爐冷卻即得；
步驟1）中的鎳鹽為硫酸鎳、碳酸鎳、硝酸鎳的一種或兩種，所述步驟1）中錳鹽為硫酸錳、碳酸錳、硝酸錳、氯化錳的一種或兩種，
步驟1）中，當(dāng)所述的微米級二元摻雜富鋰材料為Li1.147K0.02Mn0.573Ni0.240Nb0.02O2、Li1.2117K0.02Mn0.68Ni0.144Nb0.02O2時(shí)，所述摻雜物質(zhì)溶液為Nb2O5的草酸溶液，當(dāng)所述的微米級二元摻雜富鋰材料為Li1.147K0.02Mn0.573Ni0.240Zr0.02O2時(shí)，所述摻雜物質(zhì)溶液為Zr(NO3)4·5H2O；步驟2）中的反應(yīng)溫度為50-60℃，攪拌速度300~1000rpm，步驟2）中的氨水與鎳錳元素摩爾比為1:1，步驟5）的球磨法采用的球磨材料為聚氨酯球和瑪瑙球的一種或兩種。
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