[發(fā)明專(zhuān)利]一種鑭鋯共摻雜的高鎳三元正極材料及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011622770.1
• 申請(qǐng)日: 2020-12-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112803023B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張震;范文俊;廖紀(jì)軍
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01M4/62
• 分類(lèi)號(hào): H01M4/62;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525;C01G53/00
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 齊鍵

1.鑭鋯共摻雜的高鎳三元正極材料的制備方法，其特征在于，所述鑭鋯共摻雜的高鎳三元正極材料為核殼結(jié)構(gòu)，其由內(nèi)向外依次包括鑭鋯共摻雜鈷鎳錳酸鋰和鎳鋰酸鑭包覆層；所述鑭鋯共摻雜鈷鎳錳酸鋰的化學(xué)式為L(zhǎng)i(Ni_0.6Co_0.2Mn_0.2)_1-x-yLa_xZr_yO₂，其中，0x0.03，0y0.03，所述制備方法包括以下步驟：

1)將鎳源、鈷源和錳源溶于水，再加入沉淀劑，進(jìn)行混合，得到前驅(qū)體懸浮液；

2)將鑭源和碳酸鹽溶于水，再加入前驅(qū)體懸浮液中，進(jìn)行混合，再進(jìn)行分離、純化和干燥，得到碳酸鑭包覆的前驅(qū)體；

3)將碳酸鑭包覆的前驅(qū)體、鋰源和鋯源混合進(jìn)行研磨，再進(jìn)行預(yù)燒和燒結(jié)，即得鑭鋯共摻雜的高鎳三元正極材料；

其中，步驟3)所述碳酸鑭包覆的前驅(qū)體、鋰源、鋯源的摩爾比為1：1.05～1.09：0.01。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑭鋯共摻雜的高鎳三元正極材料的制備方法，其特征在于：步驟1)所述鎳源為乙酸鎳、草酸鎳、硝酸鎳中的至少一種；步驟1)所述鈷源為乙酸鈷、草酸鈷、硝酸鈷中的至少一種；步驟1)所述錳源為乙酸錳、草酸錳、硝酸錳中的至少一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鑭鋯共摻雜的高鎳三元正極材料的制備方法，其特征在于：步驟1)所述沉淀劑為碳酸鈉、草酸鈉中的至少一種。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑭鋯共摻雜的高鎳三元正極材料的制備方法，其特征在于：步驟2)所述鑭源為硝酸鑭、乙酸鑭、硫酸鑭中的至少一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1、2和4中任意一項(xiàng)所述的鑭鋯共摻雜的高鎳三元正極材料的制備方法，其特征在于：步驟2)所述碳酸鹽為碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銨中的至少一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鑭鋯共摻雜的高鎳三元正極材料的制備方法，其特征在于：步驟3)所述鋰源為碳酸鋰、氫氧化鋰、乙酸鋰中的至少一種；步驟3)所述鋯源為氧化鋯、硝酸氧鋯、硝酸鋯中的至少一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4和6中任意一項(xiàng)所述的鑭鋯共摻雜的高鎳三元正極材料的制備方法，其特征在于：步驟3)所述預(yù)燒的溫度為400℃～500℃，預(yù)燒時(shí)間為4h～6h。

8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、4和6中任意一項(xiàng)所述的鑭鋯共摻雜的高鎳三元正極材料的制備方法，其特征在于：步驟3)所述燒結(jié)的溫度為800℃～900℃，燒結(jié)時(shí)間為12h～18h。

9.權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的鑭鋯共摻雜的高鎳三元正極材料的制備方法制備的高鎳三元正極材料在制備鋰離子電池中的應(yīng)用。