CN112670493B - 一种钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料及其制备方法 - Google Patents
一种钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN112670493B CN112670493B CN202011564337.7A CN202011564337A CN112670493B CN 112670493 B CN112670493 B CN 112670493B CN 202011564337 A CN202011564337 A CN 202011564337A CN 112670493 B CN112670493 B CN 112670493B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cobalt
- thallium
- nickel
- aluminum
- tungsten
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
本发明公开一种钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料的制备方法，包括如下步骤：将可溶性镍盐、可溶性钴盐和可溶性铝盐按金属摩尔比溶解在水中，得到溶液A；将可溶性铊源加入溶液A中混合均匀，得到溶液B；将碱液、络合剂并流加入溶液B中，控制pH为10～12，保温反应，随后经固液分离、水洗、干燥，得到铊掺杂镍钴铝前驱体；将氢氧化锂溶解在水中，加入钨源并混合均匀，随后加入铊掺杂镍钴铝前驱体，混合均匀得到浆料C，然后蒸发结晶，得到结晶产物；将结晶产物进行烧结，得到钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料。本发明通过向镍钴铝正极材料掺杂铊、钨，以此细化正极材料的一次颗粒，提高材料的倍率性能。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料及其制备方法。
背景技术
氧化镍钴铝锂三元锂离子电池正极材料因其具有理论比容量高、稳定性好、对环境友好等优势而成为一种非常有前景的三元正极材料。但由于镍含量较高，更容易造成阳离子混排、相变导致热稳定性降低、材料表面具有高的反应活性并且容易在材料表面产生为裂纹，致使材料倍率性能随之降低，严重制约了其商业化应用。
因此，如何提高氧化镍钴铝锂三元锂离子电池正极材料的倍率性能是业内亟待解决的问题之一。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料及其制备方法，用以解决现有技术中现有的镍钴铝三元正极材料倍率性能较差的技术问题。
本发明的第一方面提供一种钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料的制备方法，包括如下步骤：
将可溶性镍盐、可溶性钴盐和可溶性铝盐按金属摩尔比溶解在水中，得到溶液A；
将可溶性铊源加入上述溶液A中混合均匀，得到溶液B；铊的摩尔量为镍、钴、铝离子总摩尔量的0.03％～0.05％；
将碱液、络合剂并流加入上述溶液B中，控制pH为10～12，保温反应，随后经固液分离、水洗、干燥，得到铊掺杂镍钴铝前驱体；
将氢氧化锂溶解在水中，加入钨源并混合均匀，随后加入上述铊掺杂镍钴铝前驱体，混合均匀得到浆料C，然后蒸发结晶，得到结晶产物；钨的摩尔量为铊掺杂镍钴铝前驱体中的镍、钴、铝离子总摩尔量的0.1％～0.3％；
将上述结晶产物进行烧结，得到钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料。
本发明的第二方面提供了一种钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料，该钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料通过本发明第一方面提供的钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料的制备方法得到。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明通过向氧化镍钴铝锂三元前驱体中掺入适量的铊，改变了材料的表面能以产生细长的结构，同时阻碍了颗粒的粗化，允许在锂化温度窗口内优化颗粒尺寸。进一步掺杂适量钨离子后，由于W6+的离子半径要比Al3+的略大，掺入晶胞中的的W6+会使晶体层间距增大，对应的晶格参数c略微增大，进一步使一次颗粒细化，增大三元正极材料的比表面积，这有利于电解液的充分浸润，加快电化学反应过程中的锂离子传导，提高电池的倍率性能。
附图说明
图1是本发明实施例1和对比例1～3所得镍钴铝三元正极材料的SEM图；图中由(a)～(d)依次为实施例1和对比例1～3所得镍钴铝三元正极材料；
图2是本发明实施例1和对比例1～3所得镍钴铝三元正极材料的在不同倍率下的倍率性能；
图3是本发明实施例1和对比例4～5所得镍钴铝三元正极材料的在不同倍率下的倍率性能。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的第一方面提供了一种钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料的制备方法，包括如下步骤：
S1：将可溶性镍盐、可溶性钴盐和可溶性铝盐按金属摩尔比溶解在水中，得到溶液A；
S2：将可溶性铊源加入上述溶液A中混合均匀，得到溶液B；铊的摩尔量为镍、钴、铝离子总摩尔量的0.03％～0.05％；
S3：将碱液、络合剂并流加入溶液B中，控制pH为10～12，保温反应，随后经固液分离、水洗、干燥，得到铊掺杂镍钴铝前驱体；
S4：将氢氧化锂溶解在水中，加入钨源并混合均匀，随后加入铊掺杂镍钴铝前驱体，混合均匀得到浆料C，然后蒸发结晶，得到结晶产物；钨的摩尔量为铊掺杂镍钴铝前驱体中的镍、钴、铝离子总摩尔量的0.1％～0.3％；
S5：将上述结晶产物进行烧结，得到钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料。
本发明中，铊和钨掺入体相后会对材料的结构有显著的改变，能够细化一次颗粒，增大比表面积，最终提高电池的倍率性能。本发明通过将铊在前驱体制备过程掺杂，能够增大前驱体的比表面积，使钨的掺杂更加充分，从而使材料的结构发生更加明显的改变，更有利于提高电池倍率性能。
本发明通过利用钨源在氢氧化锂提供的碱性环境中溶解，使钨源和氢氧化锂、铊掺杂镍钴铝前驱体混合均匀，提高掺杂效果；混锂和钨掺杂过程同步进行，后续无需额外的混锂过程，有利于简化工艺。本发明通过蒸发结晶过程，能够通过掺杂元素对结晶产物的形貌进行调控，同时提高结晶产物纯度，更有利于提高稳定性。
本发明的步骤S1中，可溶性镍源为硫酸镍、二氯化镍、硝酸镍中的一种或几种；可溶性钴源为硝酸钴、硫酸钴、草酸钴中的一种或几种；可溶性铝源为硝酸铝、硫酸铝、偏铝酸钠中的一种或几种。可溶性镍盐、可溶性钴盐和可溶性铝盐的金属摩尔比为nNi:nCo:nAl＝(80～88):(9～15):(3～5)；溶液A中镍、钴、铝离子的总浓度为1.5～3mol/L，进一步为1.8mol/L。
本发明的步骤S2中，可溶性铊源为硫酸亚铊、硝酸亚铊中的一种或两种。
本发明的步骤S3中，碱液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液，碱液的浓度为2～10mol/L，进一步为4mol/L；络合剂为氨水或柠檬酸钠，络合剂的浓度为0.3～0.5mol/L，进一步为0.5mol/L。碱液的流速为20～40L/h，进一步为30L/h；络合剂的流速为20～30L/h，进一步为25L/h。在该流速范围内，反应体系稳定性好，同时能够进一步提高反应速率，缩短反应周期。反应在反应釜中进行，保温反应的温度为50～65℃，进一步为60℃；保温反应的时间为20～30h，进一步为26h；保温反应在氮气气氛中进行。
在本发明的一些具体实施方式中，步骤S3为：以20～40L/h的流速向溶液B中通入2～10mol/L碱液控制体系pH为10～12；然后以20～30L/h的流速通入0.3～0.5mol/L络合剂，保持反应釜内温度为50～65℃，在氮气气氛的保护下反应20～30h后，通过固液分离、水洗、干燥，得到铊掺杂镍钴铝前驱体；反应过程中，需不断通入氢氧化钠溶液控制体系pH为10～12。
本发明的步骤S4中，氢氧化锂中的锂与铊掺杂镍钴铝前驱体中的镍、钴、铝离子之和的摩尔比为(1.01～1.08):1。钨源为三氧化钨、钨酸、钨酸钠中的一种或多种。混合均匀得到浆料C的过程在搅拌的条件下进行，搅拌速度为200～300r/min，搅拌时间为10～20min。蒸发结晶的温度为80～100℃。进一步为85℃。本发明中，对氢氧化锂和水的比例不作限制，能使氢氧化锂充分溶解在水中，并与铊掺杂镍钴铝前驱体混合均匀即可。例如，氢氧化锂溶液中，氢氧化锂的浓度为3.4～6.4mol/L。
本发明的步骤S5，烧结的温度为700～780℃，烧结的时间为12～24h，烧结的气氛为氧气或空气；进一步地，烧结的温度为730～750℃，烧结的时间为15～18h。在该烧结温度范围内，更有利于发挥铊、钨共掺杂细化晶粒的作用，进一步提高电池倍率性能。
本发明的第二方面提供了一种钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料，该钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料通过本发明第一方面提供的钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料的制备方法得到。
实施例1
(1)按照金属摩尔比nNi:nCo:nAl＝88:9:3称取硫酸镍、硫酸钴和铝酸钠配制成金属离子浓度之和为1.8mol/L的溶液A；
(2)将硫酸亚铊加入溶液A中，溶解得溶液B；其中铊的摩尔量为镍、钴、铝离子总摩尔量的0.05％；
(3)将溶液B通入反应釜中，随后以30L/h的流速向反应釜中通入4.0mol/L氢氧化钠溶液控制体系pH为10.5～11.5；然后以25L/h的流速通入0.5mol/L柠檬酸钠，保持反应釜内温度为60℃，在氮气气氛的保护下反应26h后，通过固液分离、水洗、干燥，得到铊掺杂镍钴铝前驱体；反应过程中，需不断通入氢氧化钠溶液控制体系pH为10.5～11.5；
(4)将482.2g纯度为56.8％的电池级氢氧化锂(11.42mol)在2.5L水中溶解，向溶液中缓慢加入钨酸(0.014mol)粉末得澄清溶液；随后加入铊掺杂镍钴铝前驱体(10.58mol)，以250r/min的转速搅拌15min，得到浆料C，然后在85℃的温度下蒸发结晶，得到结晶产物；
(5)将结晶产物在氧气气氛中750℃烧结15h，得到钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料。
实施例2
(1)按照金属摩尔比nNi:nCo:nAl＝85:10:5称取硫酸镍、硫酸钴和铝酸钠配制成金属离子浓度之和为1.5mol/L的溶液A；
(2)将硫酸亚铊加入溶液A中，溶解得溶液B；其中铊的摩尔量为镍、钴、铝离子总摩尔量的0.03％；
(3)将溶液B通入反应釜中，随后以20L/h的流速向反应釜中通入10mol/L氢氧化钠溶液控制体系pH为11～12；然后以20L/h的流速通入0.4mol/L柠檬酸钠，保持反应釜内温度为50℃，在氮气气氛的保护下反应30h后，通过固液分离、水洗、干燥，得到铊掺杂镍钴铝前驱体；反应过程中，需不断通入氢氧化钠溶液控制体系pH为11～12；
(4)将482.2g纯度为56.8％的电池级氢氧化锂(11.42mol)在1.8L水中溶解，向溶液中缓慢加入三氧化钨(0.033mol)粉末得澄清溶液；随后加入铊掺杂镍钴铝前驱体(11.3mol)，以200r/min的转速搅拌20min，得到浆料C，然后在80℃的温度下蒸发结晶，得到结晶产物；
(5)将结晶产物在氧气气氛中700℃烧结24h，得到钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料。
实施例3
(1)按照金属摩尔比nNi:nCo:nAl＝80:15:5称取硫酸镍、硫酸钴和铝酸钠配制成金属离子浓度之和为2mol/L的溶液A；
(2)将硫酸亚铊加入溶液A中，溶解得溶液B；其中铊的摩尔量为镍、钴、铝离子总摩尔量的0.04％；
(3)将溶液B通入反应釜中，随后以40L/h的流速向反应釜中通入2.0mol/L氢氧化钠溶液控制体系pH为10～11；然后以30L/h的流速通入0.3mol/L柠檬酸钠，保持反应釜内温度为65℃，在氮气气氛的保护下反应20h后，通过固液分离、水洗、干燥，得到铊掺杂镍钴铝前驱体；反应过程中，需不断通入氢氧化钠溶液控制体系pH为10～11；
(4)将482.2g纯度为56.8％的电池级氢氧化锂(11.42mol)在3.3L水中溶解，向溶液中缓慢加入钨酸(0.022mol)粉末得澄清溶液；随后加入铊掺杂镍钴铝前驱体(10.77mol)，以200r/min的转速搅拌10min，得到浆料C，然后在100℃的温度下蒸发结晶，得到结晶产物；
(5)将结晶产物在氧气气氛中780℃烧结12h，得到钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料。
实施例4
(1)按照金属摩尔比nNi:nCo:nAl＝88:9:3称取硫酸镍、硫酸钴和铝酸钠配制成金属离子浓度之和为3mol/L的溶液A；
(2)将硫酸亚铊加入溶液A中，溶解得溶液B；其中铊的摩尔量为镍、钴、铝离子总摩尔量的0.04％；
(3)将溶液B通入反应釜中，随后以30L/h的流速向反应釜中通入4.0mol/L氢氧化钠溶液控制体系pH为10.5～11.5；然后以25L/h的流速通入0.5mol/L柠檬酸钠，保持反应釜内温度为60℃，在氮气气氛的保护下反应26h后，通过固液分离、水洗、干燥，得到铊掺杂镍钴铝前驱体；反应过程中，需不断通入氢氧化钠溶液控制体系pH为10.5～11.5；
(4)将482.2g纯度为56.8％的电池级氢氧化锂(11.42mol)在2.5L水中溶解，向溶液中缓慢加入钨酸(0.028mol)粉末得澄清溶液；随后加入铊掺杂镍钴铝前驱体(10.79mol)，以250r/min的转速搅拌15min，得到浆料C，然后在90℃的温度下蒸发结晶，得到结晶产物；
(5)将结晶产物在氧气气氛中730℃烧结15h，得到钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料。
对比例1
(1)按照金属摩尔比nNi:nCo:nAl＝88:9:3称取硫酸镍、硫酸钴和铝酸钠配制成金属离子浓度之和为1.8mol/L的溶液A；
(2)将溶液A通入反应釜中，随后以30L/h的流速向反应釜中通入4.0mol/L氢氧化钠溶液控制体系pH为10.5～11.5；然后以25L/h的流速通入0.5mol/L柠檬酸钠，保持反应釜内温度为60℃，在氮气气氛的保护下反应26h后，通过固液分离、水洗、干燥，得到镍钴铝前驱体；反应过程中，需不断通入氢氧化钠溶液控制体系pH为10.5～11.5；
(3)将482.2g纯度为56.8％的电池级氢氧化锂(11.42mol)在2.5L水中溶解，随后加入镍钴铝前驱体(10.58mol)，以250r/min的转速搅拌15min，得到浆料C，然后在85℃的温度下蒸发结晶，得到结晶产物；
(4)将结晶产物在氧气气氛中750℃烧结15h，得到镍钴铝三元正极材料。
对比例2
(1)按照金属摩尔比nNi:nCo:nAl＝88:9:3称取硫酸镍、硫酸钴和铝酸钠配制成金属离子浓度之和为1.8mol/L的溶液A；
(2)将硫酸亚铊加入溶液A中，溶解得溶液B；其中铊的摩尔量为镍、钴、铝离子总摩尔量的0.05％；
(3)将溶液B通入反应釜中，随后以30L/h的流速向反应釜中通入4.0mol/L氢氧化钠溶液控制体系pH为10.5～11.5；然后以25L/h的流速通入0.5mol/L柠檬酸钠，保持反应釜内温度为60℃，在氮气气氛的保护下反应26h后，通过固液分离、水洗、干燥，得到铊掺杂镍钴铝前驱体；反应过程中，需不断通入氢氧化钠溶液控制体系pH为10.5～11.5；
(4)将482.2g纯度为56.8％的电池级氢氧化锂(11.42mol)在2.5L水中溶解，随后加入铊掺杂镍钴铝前驱体(10.58mol)，以250r/min的转速搅拌15min，得到浆料C，然后在85℃的温度下蒸发结晶，得到结晶产物；
(5)将结晶产物在氧气气氛中750℃烧结15h，得到铊掺杂镍钴铝三元正极材料。
对比例3
(1)按照金属摩尔比nNi:nCo:nAl＝88:9:3称取硫酸镍、硫酸钴和铝酸钠配制成金属离子浓度之和为1.8mol/L的溶液A；
(2)将溶液A通入反应釜中，随后以30L/h的流速向反应釜中通入4.0mol/L氢氧化钠溶液控制体系pH为10.5～11.5；然后以25L/h的流速通入0.5mol/L柠檬酸钠，保持反应釜内温度为60℃，在氮气气氛的保护下反应26h后，通过固液分离、水洗、干燥，得到镍钴铝前驱体；反应过程中，需不断通入氢氧化钠溶液控制体系pH为10.5～11.5；
(3)将482.2g纯度为56.8％的电池级氢氧化锂(11.42mol)在2.5L水中溶解，随后向溶液中缓慢加入钨酸(0.014mol)粉末得澄清溶液；随后加入镍钴铝前驱体(10.58mol)，以250r/min的转速搅拌15min，得到浆料C，然后在85℃的温度下蒸发结晶，得到结晶产物；
(4)将结晶产物在氧气气氛中750℃烧结15h，得到钨掺杂镍钴铝三元正极材料。
对比例4
(1)按照金属摩尔比nNi:nCo:nAl＝88:9:3称取硫酸镍、硫酸钴和铝酸钠配制成金属离子浓度之和为1.8mol/L的溶液A；
(2)将溶液A通入反应釜中，随后以30L/h的流速向反应釜中通入4.0mol/L氢氧化钠溶液控制体系pH为10.5～11.5；然后以25L/h的流速通入0.5mol/L柠檬酸钠，保持反应釜内温度为60℃，在氮气气氛的保护下反应26h后，通过固液分离、水洗、干燥，得到镍钴铝前驱体；反应过程中，需不断通入氢氧化钠溶液控制体系pH为10.5～11.5；
(3)将482.2g纯度为56.8％的电池级氢氧化锂(11.42mol)在2.5L水中溶解，向溶液中缓慢加入钨酸(0.014mol)粉末和硫酸亚铊(0.0027mol)；随后加入镍钴铝前驱体(10.58mol)，以250r/min的转速搅拌15min，得到浆料C，然后在85℃的温度下蒸发结晶，得到结晶产物；
(5)将结晶产物在氧气气氛中750℃烧结15h，得到钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料。
对比例5
(1)按照金属摩尔比nNi:nCo:nAl＝88:9:3称取硫酸镍、硫酸钴和铝酸钠配制成金属离子浓度之和为1.8mol/L的溶液A；
(2)将硫酸亚铊加入溶液A中，溶解得溶液B；其中铊的摩尔量为镍、钴、铝离子总摩尔量的0.05％；
(3)将溶液B通入反应釜中，随后以30L/h的流速向反应釜中通入4.0mol/L氢氧化钠溶液控制体系pH为10.5～11.5；然后以25L/h的流速通入0.5mol/L柠檬酸钠，保持反应釜内温度为60℃，在氮气气氛的保护下反应26h后，通过固液分离、水洗、干燥，得到铊掺杂镍钴铝前驱体；反应过程中，需不断通入氢氧化钠溶液控制体系pH为10.5～11.5；
(4)将482.2g纯度为56.8％的电池级氢氧化锂(11.42mol)在2.5L水中溶解，向溶液中缓慢加入钨酸(0.014mol)粉末得澄清溶液；随后加入铊掺杂镍钴铝前驱体(10.58mol)，以250r/min的转速搅拌15min，得到浆料C，然后经固液分离、干燥得到混合物；
(5)将混合物在氧气气氛中750℃烧结15h，得到钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料。
试验组1
分别对本发明实施例1和对比例1～3所得正极材料进行形貌测试，结果见图1。
由图1可以看出，与对比例1～3相比，本发明实施例1所得正极材料的一次颗粒更细长，说明钨铊共掺杂能够显著改善正极材料的形貌，细化一次颗粒。
试验组2
分别对本发明实施例1～4和对比例1～5所得正极材料进行比表面积测试，结果见表1。
表1
试验组3
分别以实施例1～4和对比例1～5制备的正极材料为正极活性材料，锂片为负极，组装成扣式电池。正极片的组成为m(活性物质)：m(乙炔黑)：m(PVDF)＝80:12:8，采用蓝电测试系统进行测试，充放电电压为3.0～4.3V，充放电倍率为0.2C～8C，在常温环境下进行电池性能测试，结果见图2～3和表2。
表2不同充放电倍率下放电比容量(mAh/g)
| 0.2C | 0.5C | 1C | 2C | 4C | 8C | |
| 实施例1 | 203.4 | 196.9 | 191.2 | 185.9 | 181.6 | 175.9 |
| 实施例2 | 202.4 | 195.5 | 189.5 | 184.1 | 178.6 | 171.5 |
| 实施例3 | 201.2 | 194.9 | 189.8 | 184.0 | 178.3 | 170.4 |
| 实施例4 | 202.5 | 195.6 | 190.7 | 184.8 | 179.4 | 172.7 |
由表1可以看出，本发明实施例1～4所得正极材料具有较高的电池容量和倍率性能。
由图2～3可以看出，与对比例1～5相比，本发明实施例1所得正极材料具有较高的电池容量和倍率性能，说明钨铊共掺杂能够充分发挥钨和铊之间的协同作用，提高电池性能；通过本发明的掺杂工艺，能够进一步提高电池性能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将可溶性镍盐、可溶性钴盐和可溶性铝盐按金属摩尔比溶解在水中，得到溶液A；
将可溶性铊源加入所述溶液A中混合均匀，得到溶液B；所述铊的摩尔量为所述镍、钴、铝离子总摩尔量的0.03％～0.05％；
将碱液、络合剂并流加入所述溶液B中，控制pH为10～12，保温反应，随后经固液分离、水洗、干燥，得到铊掺杂镍钴铝前驱体；
将氢氧化锂溶解在水中，加入钨源并混合均匀，随后加入所述铊掺杂镍钴铝前驱体，混合均匀得到浆料C，然后蒸发结晶，得到结晶产物；所述钨的摩尔量为所述铊掺杂镍钴铝前驱体中的镍、钴、铝离子总摩尔量的0.1％～0.3％；
将所述结晶产物进行烧结，得到钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料。
2.根据权利要求1所述钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述可溶性镍源为硫酸镍、二氯化镍、硝酸镍中的一种或几种；所述可溶性钴源为硝酸钴、硫酸钴、草酸钴中的一种或几种；所述可溶性铝源为硝酸铝、硫酸铝、偏铝酸钠中的一种或几种；所述可溶性铊源为硫酸亚铊、硝酸亚铊中的一种或两种；所述钨源为三氧化钨、钨酸、钨酸钠中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述可溶性镍盐、可溶性钴盐和可溶性铝盐的金属摩尔比为nNi:nCo:nAl＝(80～88):(9～15):(3～5)；所述溶液A中镍、钴、铝离子的总浓度为1.5～3mol/L。
4.根据权利要求1所述钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述碱液为氢氧化钠或氢氧化钾溶液，碱液的浓度为2～10mol/L；所述络合剂为氨水或柠檬酸钠，络合剂的浓度为0.3～0.5mol/L；所述碱液的流速为20～40L/h；所述络合剂的流速为20～30L/h。
5.根据权利要求1所述钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述保温反应在反应釜中进行，保温反应的温度为50～65℃，保温反应的时间为20～30h，保温反应在氮气气氛中进行。
6.根据权利要求1所述钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述氢氧化锂中的锂与铊掺杂镍钴铝前驱体中的镍、钴、铝离子之和的摩尔比为(1.01～1.08):1。
7.根据权利要求1所述钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述蒸发结晶的温度为80～100℃。
8.根据权利要求1所述钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述烧结的温度为700～780℃，烧结的时间为12～24h，烧结的气氛为氧气或空气。
9.一种钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料，其特征在于，所述钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料通过权利要求1～8中任一项所述钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料的制备方法得到。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011564337.7A CN112670493B (zh) | 2020-12-25 | 2020-12-25 | 一种钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202011564337.7A CN112670493B (zh) | 2020-12-25 | 2020-12-25 | 一种钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN112670493A CN112670493A (zh) | 2021-04-16 |
| CN112670493B true CN112670493B (zh) | 2022-03-15 |
Family
ID=75409317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202011564337.7A Active CN112670493B (zh) | 2020-12-25 | 2020-12-25 | 一种钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN112670493B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114671470B (zh) * | 2022-04-21 | 2023-06-13 | 广东邦普循环科技有限公司 | 掺杂钨的四氧化三钴的制备方法及其应用 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1373528A (zh) * | 2001-03-06 | 2002-10-09 | 中国科学院成都有机化学研究所 | 一种锂离子蓄电池正极材料及其制备方法 |
| CN101281964A (zh) * | 2007-04-04 | 2008-10-08 | 三星Sdi株式会社 | 用于可充电锂电池的正极和包括其的可充电锂电池 |
| CN107934909A (zh) * | 2016-10-12 | 2018-04-20 | 清华大学 | 一种基于碳纳米管的致动器的制备方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6344271B1 (en) * | 1998-11-06 | 2002-02-05 | Nanoenergy Corporation | Materials and products using nanostructured non-stoichiometric substances |
| KR102246735B1 (ko) * | 2014-08-13 | 2021-04-30 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차 전지용 전극 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지 |
| KR101918719B1 (ko) * | 2016-12-12 | 2018-11-14 | 주식회사 포스코 | 리튬 이차전지용 양극 활물질, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 리튬 이차전지 |
-
2020
- 2020-12-25 CN CN202011564337.7A patent/CN112670493B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1373528A (zh) * | 2001-03-06 | 2002-10-09 | 中国科学院成都有机化学研究所 | 一种锂离子蓄电池正极材料及其制备方法 |
| CN101281964A (zh) * | 2007-04-04 | 2008-10-08 | 三星Sdi株式会社 | 用于可充电锂电池的正极和包括其的可充电锂电池 |
| CN107934909A (zh) * | 2016-10-12 | 2018-04-20 | 清华大学 | 一种基于碳纳米管的致动器的制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Tungsten Matrix Material for Diffusion Barium Tungsten Cathode;Xueliang He 等;《Materials Science Forum》;20180221;第913卷;全文 * |
| 钨掺杂对锂离子电池LiNiO2正极材料性能的影响;孔祥泽 等;《无机化学学报》;20190731;第35卷(第7期);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN112670493A (zh) | 2021-04-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11855285B2 (en) | Full-gradient nickel cobalt manganese positive electrode material, ruthenium oxide coated material and preparation method thereof | |
| CN111129463B (zh) | 一种mof包覆的单晶三元正极材料及其前驱体的制备方法 | |
| JP7385030B2 (ja) | リチウムイオン電池のコバルトフリー正極材料、その調製方法およびリチウムイオン電池 | |
| CN113603154B (zh) | 一种高电压镍钴锰三元前驱体及其制备方法 | |
| CN106784790B (zh) | 一种镍钴锰酸锂三元正极材料的制备方法 | |
| WO2022207008A1 (zh) | 单晶型多元正极材料及其制备方法与应用 | |
| CN114976019B (zh) | 一种钠离子正极材料及其制备方法和电池 | |
| CN108199037B (zh) | 一种阴阳离子混合掺杂的镍钴铝酸锂正极材料及其制备方法 | |
| CN114057236A (zh) | 镍锰二元复合正极材料及其制备方法 | |
| CN103022471B (zh) | 改善高镍三元正极材料电化学性能的方法 | |
| CN112952085B (zh) | 梯度高镍单晶三元材料及其制备方法和使用该材料的电池 | |
| WO2023178900A1 (zh) | 一种镍钴锰酸锂梯度正极材料及其制备方法 | |
| CN111769286A (zh) | 一种高电压镍锰酸锂正极材料及其制备方法 | |
| WO2023138220A1 (zh) | 具有大通道的正极材料前驱体的制备方法及其应用 | |
| CN115939336A (zh) | 一种钠离子电池正极材料、正极片以及二次电池 | |
| CN114804235B (zh) | 一种高电压镍钴锰酸锂正极材料及其制备方法和应用 | |
| CN108630915B (zh) | 一种高性能镍钴铝酸锂正极材料及其制备方法 | |
| CN110444762B (zh) | 有机粘结膜负载活性炭和硼共包覆的正极材料及制备方法 | |
| CN115498171A (zh) | 一种高镍三元正极材料及其制备方法和应用 | |
| CN112670493B (zh) | 一种钨铊共掺杂镍钴铝三元正极材料及其制备方法 | |
| CN113078316B (zh) | 钼酸锂包覆的富锂锰基正极材料及其制备方法和应用 | |
| CN114551839A (zh) | 一种单晶型无钴高镍正极材料预锂化及其制备方法 | |
| CN113506874A (zh) | 一种一步法掺杂包覆改性的ncm三元正极材料及其制备方法 | |
| CN111682200B (zh) | 用于锂离子电池的正极材料及其制备方法 | |
| CN109037669A (zh) | 一种改性镍钴铝酸锂正极材料及其制备方法和应用 |
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 | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20211223 Address after: 448000 No. 8 Yingbin Avenue, Duodao District, Jingmen City, Hubei Province (greenmei new energy) Applicant after: Greenmei (Hubei) new energy materials Co.,Ltd. Address before: No.235, Zhenfa Road, Shuofang, Xinwu District, Wuxi City, Jiangsu Province Applicant before: GEM (WUXI) ENERGY MATERIAL Co.,Ltd. |
|
| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |