CN109167056A - 一种钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料及其制备方法 - Google Patents

一种钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109167056A
CN109167056A CN201810918232.3A CN201810918232A CN109167056A CN 109167056 A CN109167056 A CN 109167056A CN 201810918232 A CN201810918232 A CN 201810918232A CN 109167056 A CN109167056 A CN 109167056A
Authority
CN
China
Prior art keywords
source
nickel
preparation
tungsten
manganese
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201810918232.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109167056B (zh
Inventor
向伟
徐雅迪
吕根品
张军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ruyuan Dongyangguang New Energy Material Co ltd
Chengdu Univeristy of Technology
Original Assignee
Ruyuan Dong Yang Guang Materials Co ltd
Chengdu Univeristy of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ruyuan Dong Yang Guang Materials Co ltd, Chengdu Univeristy of Technology filed Critical Ruyuan Dong Yang Guang Materials Co ltd
Priority to CN201810918232.3A priority Critical patent/CN109167056B/zh
Publication of CN109167056A publication Critical patent/CN109167056A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109167056B publication Critical patent/CN109167056B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/50—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
    • H01M4/505—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/628—Inhibitors, e.g. gassing inhibitors, corrosion inhibitors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/028—Positive electrodes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

本发明涉及一种钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料及其制备方法。所述制备方法包括如下步骤：S1：将镍源、钴源和锰源溶解得混合金属盐溶液；S2：向混合金属盐溶液中加入无机强碱和氨水溶液调节pH为10.6～11.5，搅拌反应，过滤，洗涤，干燥得到含镍钴锰的高镍三元前驱体材料；S3：将高镍三元前驱体材料、钨源和锂源混合得到掺杂型三元前驱体混合物；S4：将掺杂型三元前驱体混合物于700～850℃煅烧12～20h，研磨即得所述钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料。本发明提供的制备方法工艺简单，制备得到的材料倍率性能和循环性能均较为优异，在高温、高压测试条件下仍能维持良好的循环稳定性。

Description

一种钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料及其制备 方法
技术领域
本发明属于电池材料技术领域，具体涉及一种钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料及其制备方法。
背景技术
随着社会的不断发展，依赖石油和煤炭等传统化石燃料为主的能源结构已不能满足人类社会对能源的需求，随之也引发各种环境问题，由此人们对开发利用清洁可再生新能源产生迫切需求。充电电池可提高对资源的利用率，作为一种新型的清洁能源和储能装置受到广泛关注。锂离子电池最早在1991年由日本Sony公司开发，至今得到迅猛发展，主要应用于手机、电脑、摄像机等电子设备。同时，研究表明锂离子电池体系应用于混合动力汽车、电池汽车领域有无可比拟的优势。锂离子电池的大规模生产应用可以有效的缓解能源短缺及环境污染等问题，因此为满足日益庞大的市场需求，开发研究更高密度、高安全性的锂离子电池是新能源材料开发的重要目标。
层状镍钴锰复合正极材料LiNi1-x-yCoxMnyO2是极具发展前景的材料，结合了LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2三种材料的优点，是目前最具商业应用价值的锂离子正极材料之一。改变三元材料间镍钴锰三种元素的比例可衍生出多种具有不同性能的材料，其中高镍三元正极材料LiNi1-x-yCoxMnyO2（1-x-y≥0.6）由于低价态的Ni的容量贡献，其实际比容量可达到160 mAh g-1，且Co元素含量降低，降低了材料的合成成本，已经逐步替代LiCoO2正极材料的实际应用。氢氧化物共沉淀法是目前最经济有效的制备高振实密度三元前驱体的方法，改进合成方法在一定程度上可提升富镍三元正极材料的电化学性能，但富镍三元材料具有一些本质上的缺点仍然无法解决：锂镍混排、电子电导率低、易与空气中的H2O和CO2反应生成LiOH和Li2CO3，高电压条件下性能差、热稳定性差等。上述缺点严重影响了富镍三元正极材料的循环稳定性、倍率性能和储存性能，针对这些问题，目前人们主要采用表面包覆和离子掺杂等措施来改进材料的电化学性能。
表面包覆是在主体材料表面形成一层薄的保护层，抑制主体材料与电解液间的副反应以提升材料的电化学性能。然而，在重复的充放电过程中，主体材料的稳定性是影响材料电化学性能的主要因素，表面包覆不能改善材料主体结构的特性。离子掺杂是一种有效的改变材料晶格特性和元素价态的手段，可极大的提升电极材料的循环寿命，在高温、高电压等测试条件下优势越发明显。
因此，制备一种具有较好倍率性能，循环性能和高温高压条件下电化学性能的掺杂型富镍三元材料具有重要的研究意义和应用价值。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中氢氧化物共沉淀法制备的富镍三元材料倍率性能和循环性能不理想，及高温高压下电化学性能不佳的缺陷和不足，提供一种钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料的制备方法。本发明提供的制备方法通过钨掺杂对富镍三元材料的性能进行改善，工艺简单，制备得到的钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料的倍率性能和循环性能均较为优异，在高温、高压测试条件下仍能维持良好的循环稳定性。
本发明的另一目的在于提供一种钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料。
为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：
一种钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料的制备方法，包括如下步骤：
S1：将镍源、钴源和锰源溶解得混合金属盐溶液；所述镍源、钴源和锰源中镍、钴、锰的摩尔比为1-x-y:x:y，1-x-y≥ 0.6；x≥0.07；y≥0.03；
S2：向混合金属盐溶液中加入无机强碱和氨水溶液调节pH为10.6～11.5，搅拌反应，过滤，洗涤，干燥得到含镍钴锰的高镍三元前驱体材料；所述混合金属盐溶液中金属与氨水的摩尔比为1:0.6~1.2；
S3：将高镍三元前驱体材料、钨源和锂源混合得到掺杂型三元前驱体混合物；所述高镍三元前驱体材料中的金属、钨源、锂源的摩尔比为1: 0.005～0.02: 1.02～1.07；
S4：将掺杂型三元前驱体混合物于700～850℃煅烧12～20h，研磨即得所述钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料。
本发明掺杂元素钨在高温煅烧条件下，均匀的进入主体材料，形成均一的主体掺杂，此掺杂方法简单易于操作，可以用于放大制备。钨源由固相法引入，可在很大程度上增加钨源的选择性，有效的降低成本。混合均匀的钨源由高温锂化过程在主体材料间形成均一的分布，一方面可避免额外的煅烧步骤，降低电极材料的合成成本。另一方面，钨元素的引入，可稳定主体材料的晶体结构，同时，适量的钨掺杂可诱导层状结构间生成微量的尖晶石相结构，稳定表面结构并抑制副反应，有效的提升材料的电化学性能。
本发明提供的钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料倍率性能和循环性能均较为优异，在高温、高压测试条件下仍能维持良好的循环稳定性。
常规的镍源、钴源和锰源均可用于本发明中。
优选地，S1中所述镍源为硫酸镍、硝酸镍或乙酸镍中的一种或几种。
优选地，S1中所述钴源为硫酸钴、硝酸钴或乙酸钴中的一种或几种。
优选地，S1中所述锰源为硫酸锰、硝酸锰或乙酸锰中的一种或几种。
优选地，S1中所述混合金属盐溶液的金属总浓度为1～2mol/L。
优选地，S1中所述镍源、钴源和锰源的摩尔比为0.6:0.2:0.2。
该特定配比的镍源、钴源和锰源得到的正极材料具有较高的充放电比容量，且在长循环测试中有更为优异的循环稳定性。
优选地， S2中无机强碱为氢氧化钠或氢氧化钾。
更为优选地，S2中无机强碱为氢氧化钠。
优选地，S2中所述反应的温度为40～60℃，时间为6～12h。
更为优选地，S2中所述反应的温度为55℃，时间为10h。
优选地，S2中所述搅拌的速度为800～1500rmp。
优选地，S2中采用水进行洗涤。
优选地，S2中所述混合金属盐溶液中金属与氨水的摩尔比为1:1。
优选地，S2中所述无机强碱的浓度为1～6mol/L；所述氨水的浓度为2～10mol/L。
优选地，S2中调节pH为10.9。
优选地，S3中所述高镍三元前驱体材料中的金属、钨源、锂源的摩尔比为1: 0.01:1.05。
优选地，S3中采用机械混合方式进行混合。
优选地，S3中所述机械混合方式为手工研磨或者球磨机混合。
优选地，S4中所述钨源为偏钨酸铵、钨酸铵，仲钨酸铵或三氧化钨中的一种或几种。
优选地，S4中所述锂源为硝酸锂、碳酸锂、氢氧化锂或碳酸氢锂中的一种或几种。
优选地，S4中于800℃煅烧15h。
优选地，S4中氧气的分压是0.001～0.005Mpa。
一种钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料，通过上述制备方法制备得到。
利用本发明提供的钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料作为正极制备锂半电池，在测试温度为25℃、测试电压范围为2.7～4.3V进行电性能测试，0.1C首圈充放电比容量为170～220mAh g-1，3C的首次充放电比容量为120～160 mAh g-1，5C和10C的首次充放电比容量为115～140和 95～125 mAh g-1，3C循环100圈的容量保持率为95～99%，5C循环100圈容量保持率为92～97%，10C循环100圈容量保持率为90～95%。
在测试温度为25℃，测试电压范围为2.7～4.5V进行电性能测试，3C的首次充放电比容量为140～170 mAh g-1，循环100圈容量保持率为85～95%。在测试温度为50℃，测试电压范围为2.7～4.3V进行电性能测试，3C的首次充放电比容量为140～160 mAh g-1，循环100圈容量保持率为80～90%。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明提供的制备方法工艺简单，制备得到的钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料的倍率性能和循环性能均较为优异，在高温、高压测试条件下仍能维持良好的循环稳定性。
附图说明
图1为实施例1提供的钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料的XRD图；
图2为实施例1提供的钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料的SEM图；
图3为实施例1提供的钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料的TEM图；
图4为实施例1提供的钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料在电压范围为2.7~4.3V，测试温度为25℃时0.1C、1C、3C、5C、10C的循环性能图；
图5为实施例1提供的钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料在电压范围为2.7~4.3V，测试温度为25℃时3C的循环性能图；
图6为实施例1提供的钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料在电压范围为2.7~4.5V，测试温度为50℃时3C的循环性能图。
具体实施方式
下面结合实施例进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下例实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照本领域常规条件或按照制造厂商建议的条件；所使用的原料、试剂等，如无特殊说明，均为可从常规市场等商业途径得到的原料和试剂。本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
实施例1
本实施例提供一种钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料。通过如下制备方法制备得到。
1）将原料硫酸镍NiSO4·6H2O、硫酸钴CoSO4·7H2O与硫酸锰MnSO4·H2O按摩尔比6 :2 : 2配置为2 mol / L溶液，匀速加入3L的反应釜；同时，向此反应釜匀速加入2 mol / L的氢氧化钠和3.2 mol/L的氨水，控制反应温度为55℃，控制反应体系pH为10.9，控制进料氨盐比（氨水与金属盐溶液的摩尔比）为1，转速控制在1100r / min，反应10h后，过滤洗涤反应混合物，滤饼在110℃干燥10h，得到所述的锂离子三元前驱体材料。
2）钨源选用偏钨酸铵，锂源选用氢氧化锂，按摩尔比1：0.01：1.05将三者混合，置于球磨机，设置球磨机转速为250r/min，球磨时间为2h。
3）在氧气分压为0.001Mpa条件下，将上述的掺杂型三元前驱体材料置于管式炉中，800℃煅烧15h，冷却至室温后，研磨即可得钨离子主体掺杂型锂离子正极材料。
将上述实施例得到的产品涂覆在铝箔上作为正极通过CR2032扣式电池测试其电化学性能，其中金属锂片作为负极、玻璃纤维作为隔膜，1mol/L的LiPF6（溶剂为VEC : VDEC=1:1的混合液）作为电解液，按正极壳体、正极电极、隔膜。负极电极、负极壳体的顺序组装成锂离子电池。
取本实施例制得的主体掺杂型产品进行X射线衍射分析、扫描电镜分析，透射电镜分析，所得的材料XRD图、SEM图和TEM图分别如图1~3所示。
当电压范围为2.7~4.3V，测试温度为25℃时，如图4所示，材料在0.1C、1C、3C、5C、10C的比容量分别为174 mAh g-1，147 mAh g-1，130 mAh g-1，120 mAh g-1，104 mAh g-1；在3C倍率的循环时，循环100圈容量保持率为99%（如图5所示）。
当电压范围为2.7~4.5V，测试温度为50℃时，如图6所示，材料在3C的首圈放电比容量为157 mAh g-1，循环100圈的容量保持率为85%。
实施例2
本实施例提供一种钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料。其制备方法与实施例1的制备方法相比除步骤1）中硫酸镍NiSO4·6H2O、硫酸钴CoSO4·7H2O与硫酸锰MnSO4·H2O的摩尔比为0.90 :0.07 : 0.03外，其余步骤和条件均与实施例1一致。
本实例最终制备得到的材料，在测试电压范围为2.7~4.3V，测试温度为25℃时，在3C倍率的初始放电性能为150mAh g-1，循环100圈容量保持率为95%。
在电压范围为2.7~4.5V，测试温度为50℃时，材料在3C倍率的首圈放电比容量为165 mAh g-1，循环100圈的容量保持率为80%。
实施例3
本实施例提供一种钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料。其制备方法与实施例1的制备方法相比除步骤1）中硫酸镍NiSO4·6H2O、硫酸钴CoSO4·7H2O与硫酸锰MnSO4·H2O的摩尔比为0.86 :0.07 : 0.07外，其余步骤和条件均与实施例1一致。
本实例最终制备得到的材料，在测试电压范围为2.7~4.3V，测试温度为25℃时，材料在0.1C、1C、3C、5C、10C的比容量分别为190 mAh g-1，160 mAh g-1，147 mAh g-1，135 mAhg-1，120 mAh g-1。
在电压范围为2.7~4.5V，测试温度为50℃时，材料在3C倍率的首圈放电比容量为160 mAh g-1，循环100圈的容量保持率为82%。
实施例4
本实施例提供一种钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料。其制备方法除选用硝酸镍作为镍源，硝酸钴作为钴源，硝酸锰作为锰源，偏钨酸铵作为钨源，碳酸锂作为锂源外，其余步骤和条件均与实施例1一致。
本实施例最终制备得到的材料具有与实施例1近似的倍率性能、循环性能和高温高压下的电化学性能。
实施例5
本实施例提供一种钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料。其制备方法中除锂离子三元前驱体材料、钨源和锂源的摩尔比为1:0.005:1.07外，其余步骤和条件均与实施例1一致。
本实施例最终制备得到的材料具有与实施例1近似的倍率性能、循环性能和高温高压下的电化学性能。
实施例6
本实施例提供一种钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料。其制备方法中除锂离子三元前驱体材料、钨源和锂源的摩尔比为1:0.02:1.02外，其余步骤和条件均与实施例1一致。
本实施例最终制备得到的材料具有与实施例1近似的倍率性能、循环性能和高温高压下的电化学性能。
实施例7
本实施例提供一种钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料。其制备方法中除步骤3）中控制煅烧的温度为700℃，时间为20h外，其余步骤和条件均与实施例1一致。
本实例最终制备得到的材料，在测试电压范围为2.7~4.3V，测试温度为25℃时，在3C倍率的初始放电性能为130mAh g-1，循环100圈容量保持率为95%。
在电压范围为2.7~4.5V，测试温度为50℃时，材料在3C倍率的首圈放电比容量为145mAh g-1，循环100圈的容量保持率为80%。
实施例8
本实施例提供一种钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料。其制备方法中除步骤3）中控制煅烧的温度为850℃，时间为12h外，其余步骤和条件均与实施例1一致。
本实例最终制备得到的材料，在测试电压范围为2.7~4.3V，测试温度为50℃时，在3C倍率的初始放电性能为145mAh g-1，循环100圈容量保持率为92%。
在电压范围为2.7~4.5V，测试温度为25℃时，材料在3C倍率的首圈放电比容量为150mAh g-1，循环100圈的容量保持率为87%。
从上述分析可以看出，通过本发明制备方法得到的钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料的倍率性能和循环性能均较为优异，在高温、高压测试条件下仍能维持良好的循环稳定性。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：将镍源、钴源和锰源溶解得混合金属盐溶液；所述镍源、钴源和锰源中镍、钴、锰的摩尔比为1-x-y:x:y，1-x-y≥ 0.6；x≥0.07；y≥0.03；
S2：向混合金属盐溶液中加入无机强碱和氨水溶液调节pH为10.6～11.5，搅拌反应，过滤，洗涤，干燥得到含镍钴锰的高镍三元前驱体材料；所述混合金属盐溶液中金属与氨水的摩尔比为1:0.6~1.2；
S3：将高镍三元前驱体材料、钨源和锂源混合得到掺杂型三元前驱体混合物；所述高镍三元前驱体材料中的金属、钨源、锂源的摩尔比为1: 0.005～0.02: 1.02～1.07；
S4：将掺杂型三元前驱体混合物于700～850℃煅烧12～20h，研磨即得所述钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料。
2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，S1中所述镍源为硫酸镍、硝酸镍或乙酸镍中的一种或几种；所述钴源为硫酸钴、硝酸钴或乙酸钴中的一种或几种；所述锰源为硫酸锰、硝酸锰或乙酸锰中的一种或几种；S4中所述钨源为偏钨酸铵、钨酸铵，仲钨酸铵或三氧化钨中的一种或几种；所述锂源为硝酸锂、碳酸锂、氢氧化锂或碳酸氢锂中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，S1中所述混合金属盐溶液的金属总浓度为1～2mol/L。
4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，S1中所述镍源、钴源和锰源的摩尔比为0.6:0.2:0.2。
5.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，S2中所述反应的温度为40～60℃，时间为6～12h。
6.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，S2中所述混合金属盐溶液中金属与氨水的摩尔比为1:1。
7.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，S2中所述无机强碱的浓度为1～6mol/L；所述氨水的浓度为2～10mol/L。
8.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，S3中所述高镍三元前驱体材料中的金属、钨源、锂源的摩尔比为1: 0.01:1.05。
9.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，S4中于800℃煅烧15h。
10.一种钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料，其特征在于，通过权利要求1~9任一所述制备方法制备得到。
CN201810918232.3A 2018-08-13 2018-08-13 一种钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料及其制备方法 Active CN109167056B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810918232.3A CN109167056B (zh) 2018-08-13 2018-08-13 一种钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810918232.3A CN109167056B (zh) 2018-08-13 2018-08-13 一种钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109167056A true CN109167056A (zh) 2019-01-08
CN109167056B CN109167056B (zh) 2021-08-03

Family

ID=64895468

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810918232.3A Active CN109167056B (zh) 2018-08-13 2018-08-13 一种钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109167056B (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109904432A (zh) * 2019-03-15 2019-06-18 北京理工大学 一种w掺杂改性的高镍三元正极材料
CN111180747A (zh) * 2020-01-06 2020-05-19 中国科学技术大学 一种阳极催化剂及其制备方法和碱性燃料电池
CN111244419A (zh) * 2020-01-17 2020-06-05 乳源东阳光磁性材料有限公司 一种高镍三元正极材料及其制备方法和应用
CN111634961A (zh) * 2020-06-28 2020-09-08 蜂巢能源科技有限公司 锂离子电池用正极材料及其制备方法
CN112164783A (zh) * 2020-08-27 2021-01-01 荆门市格林美新材料有限公司 一种锂电池正极材料及其制备方法
CN112614991A (zh) * 2020-12-15 2021-04-06 广东邦普循环科技有限公司 一种高镍三元正极材料及其制备方法和应用
CN113036116A (zh) * 2019-12-25 2021-06-25 天津国安盟固利新材料科技股份有限公司 一种耐低温低钴正极材料及其制备方法
CN113540436A (zh) * 2021-06-10 2021-10-22 中南大学 钨离子掺杂高镍梯度三元正极材料及其制备方法
CN113582245A (zh) * 2021-06-30 2021-11-02 南通金通储能动力新材料有限公司 一种内部疏松多孔的四元前驱体的制备方法
CN114725534A (zh) * 2022-03-22 2022-07-08 桂林理工大学 金属离子掺杂Mn2V2O7的制备方法及其在水系锌离子电池的应用
CN115036475A (zh) * 2022-05-31 2022-09-09 四川大学 一种具有径向织构形貌高镍层状正极材料及其制备方法
WO2023123028A1 (zh) * 2021-12-29 2023-07-06 宁德新能源科技有限公司 电化学装置和电子装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102306765A (zh) * 2011-08-18 2012-01-04 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锂离子正极材料镍锰钴的制备方法
CN102723481A (zh) * 2012-07-09 2012-10-10 华南师范大学 一种掺杂微量钨元素的高压锂电池正极材料及其制备方法
CN104091918A (zh) * 2014-07-24 2014-10-08 中信国安盟固利电源技术有限公司 锂离子电池正极材料及其制备方法
WO2016202536A1 (de) * 2015-06-15 2016-12-22 Robert Bosch Gmbh Na-dotiertes und nb-, w- und/oder mo-dotiertes he-ncm
CN107895793A (zh) * 2017-10-23 2018-04-10 格林美（无锡）能源材料有限公司 一种钨掺杂硼化物包覆的锂电池正极材料及其制备方法
CN107910526A (zh) * 2017-11-15 2018-04-13 何本科 一种高倍率高安全性镍钴锰酸锂三元材料的制备方法
CN108292749A (zh) * 2015-11-27 2018-07-17 住友金属矿山株式会社 非水系电解质二次电池用正极材料及其制造方法、正极复合材料膏、非水系电解质二次电池

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102306765A (zh) * 2011-08-18 2012-01-04 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种锂离子正极材料镍锰钴的制备方法
CN102723481A (zh) * 2012-07-09 2012-10-10 华南师范大学 一种掺杂微量钨元素的高压锂电池正极材料及其制备方法
CN104091918A (zh) * 2014-07-24 2014-10-08 中信国安盟固利电源技术有限公司 锂离子电池正极材料及其制备方法
WO2016202536A1 (de) * 2015-06-15 2016-12-22 Robert Bosch Gmbh Na-dotiertes und nb-, w- und/oder mo-dotiertes he-ncm
CN108292749A (zh) * 2015-11-27 2018-07-17 住友金属矿山株式会社 非水系电解质二次电池用正极材料及其制造方法、正极复合材料膏、非水系电解质二次电池
CN107895793A (zh) * 2017-10-23 2018-04-10 格林美（无锡）能源材料有限公司 一种钨掺杂硼化物包覆的锂电池正极材料及其制备方法
CN107910526A (zh) * 2017-11-15 2018-04-13 何本科 一种高倍率高安全性镍钴锰酸锂三元材料的制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
TAIRA AIDA 等: ""Ammonium tungstate modified Li-rich Li1+xNi0.35Co0.35Mn0.30O2 to improve rate capability and productivity of lithium-ion batteries"", 《J SOLID STATE ELECTROCHEM》 *

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109904432A (zh) * 2019-03-15 2019-06-18 北京理工大学 一种w掺杂改性的高镍三元正极材料
CN113036116A (zh) * 2019-12-25 2021-06-25 天津国安盟固利新材料科技股份有限公司 一种耐低温低钴正极材料及其制备方法
CN111180747A (zh) * 2020-01-06 2020-05-19 中国科学技术大学 一种阳极催化剂及其制备方法和碱性燃料电池
CN111180747B (zh) * 2020-01-06 2021-10-01 中国科学技术大学 一种阳极催化剂及其制备方法和碱性燃料电池
CN111244419A (zh) * 2020-01-17 2020-06-05 乳源东阳光磁性材料有限公司 一种高镍三元正极材料及其制备方法和应用
CN111634961A (zh) * 2020-06-28 2020-09-08 蜂巢能源科技有限公司 锂离子电池用正极材料及其制备方法
CN112164783A (zh) * 2020-08-27 2021-01-01 荆门市格林美新材料有限公司 一种锂电池正极材料及其制备方法
CN112614991A (zh) * 2020-12-15 2021-04-06 广东邦普循环科技有限公司 一种高镍三元正极材料及其制备方法和应用
CN113540436A (zh) * 2021-06-10 2021-10-22 中南大学 钨离子掺杂高镍梯度三元正极材料及其制备方法
CN113582245A (zh) * 2021-06-30 2021-11-02 南通金通储能动力新材料有限公司 一种内部疏松多孔的四元前驱体的制备方法
CN113582245B (zh) * 2021-06-30 2023-11-14 南通金通储能动力新材料有限公司 一种内部疏松多孔的四元前驱体的制备方法
WO2023123028A1 (zh) * 2021-12-29 2023-07-06 宁德新能源科技有限公司 电化学装置和电子装置
CN114725534A (zh) * 2022-03-22 2022-07-08 桂林理工大学 金属离子掺杂Mn2V2O7的制备方法及其在水系锌离子电池的应用
CN114725534B (zh) * 2022-03-22 2024-04-16 桂林理工大学 金属离子掺杂Mn2V2O7的制备方法及其在水系锌离子电池的应用
CN115036475A (zh) * 2022-05-31 2022-09-09 四川大学 一种具有径向织构形貌高镍层状正极材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109167056B (zh) 2021-08-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109167056A (zh) 一种钨离子掺杂型高镍层状氧化物锂电正极材料及其制备方法
CN108878818B (zh) 核壳结构镍钴锰三元正极材料前驱体及其制备方法
CN101447566B (zh) 层状-尖晶石共生结构锂离子电池正极材料及制备方法
CN102694166B (zh) 一种锂镍钴铝复合金属氧化物的制备方法
CN102315429B (zh) 锂离子电池正极材料固相法掺杂铝的制备方法
CN102983326B (zh) 一种球形锂镍钴复合氧化物正极材料的制备方法
CN102891309B (zh) 一种浓度渐变的球形富锂正极材料的制备方法
CN102751470B (zh) 一种锂离子电池高电压复合正极材料制备方法
CN102214819B (zh) 一种锂离子电池梯度正极活性材料钴镍锰酸锂的制备方法
CN103441252A (zh) 纳米氧化物包覆锂离子电池富锂锰基正极材料的制备方法
CN102683645A (zh) 一种锂离子电池正极材料层状富锂锰基氧化物的制备方法
CN103904323A (zh) 一种球形羟基氧化钴的制备方法
CN109256557A (zh) 一种钙钛矿型氧化物包覆高镍层状氧化物锂电正极材料及其制备方法
CN109546123A (zh) 五氧化二钒包覆核壳结构梯度镍钴锰正极材料及制备方法
CN106299295B (zh) 一种具有梭形形貌的多孔微纳结构锂离子电池富锂正极材料及其制备方法
CN110233261B (zh) 一种单晶三元锂电池正极材料的制备方法及锂离子电池
CN102916171B (zh) 一种浓度渐变的球形镍锰酸锂正极材料及其制备方法
CN108493458B (zh) 一种高性能海胆状氧化镍/钴酸镍微球锂氧气电池正极催化材料及其制备方法
WO2007000075A1 (fr) Procédé de préparation d’hydroxyde nickeleux sphérique qui est dopé et d’oxydes métalliques multiples, et pile secondaire au lithium
CN113443662B (zh) 一种钠和/或钾掺杂高镍三元正极材料的制备方法
CN101704681B (zh) 一种尖晶石结构钛酸锂的制备方法
CN103078099A (zh) 一种锂离子电池正极材料及其制备方法
CN110492095A (zh) 一种锡掺杂的富锂锰基正极材料及其制备方法
CN103280570A (zh) 一种微米级单晶镍锰酸锂正极材料的制备方法
CN103515611A (zh) 一种纳米氧化铝膜包覆的锂离子正极材料及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220519

Address after: 512721 Building 1, Songtian plant area, Gonghe village committee, Rucheng Town, Ruyuan Yao Autonomous County, Shaoguan City, Guangdong Province

Patentee after: Ruyuan dongyangguang new energy material Co.,Ltd.

Patentee after: Chengdu University of Technology

Address before: 512799 Development Zone, Ruyuan County, Shaoguan City, Guangdong Province

Patentee before: RUYUAN DONG YANG GUANG MATERIALS Co.,Ltd.

Patentee before: Chengdu University of Technology