CN113173606A - 一种基于密度泛函理论计算提高富锂铁锰基正极材料性能的改性方法 - Google Patents

一种基于密度泛函理论计算提高富锂铁锰基正极材料性能的改性方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113173606A
CN113173606A CN202110385279.XA CN202110385279A CN113173606A CN 113173606 A CN113173606 A CN 113173606A CN 202110385279 A CN202110385279 A CN 202110385279A CN 113173606 A CN113173606 A CN 113173606A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lithium
doping
manganese
rich iron
calculation
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
CN202110385279.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN113173606B (zh
Inventor
赵煜娟
候辰
余乐乐
邢依然
司永恒
卢寒
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.)
Beijing University of Technology
Original Assignee
Beijing University 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 Beijing University of Technology filed Critical Beijing University of Technology
Priority to CN202110385279.XA priority Critical patent/CN113173606B/zh
Publication of CN113173606A publication Critical patent/CN113173606A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113173606B publication Critical patent/CN113173606B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G53/00—Compounds of nickel
    • C01G53/40—Nickelates
    • C01G53/42—Nickelates containing alkali metals, e.g. LiNiO2
    • C01G53/44—Nickelates containing alkali metals, e.g. LiNiO2 containing manganese
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16C—COMPUTATIONAL CHEMISTRY; CHEMOINFORMATICS; COMPUTATIONAL MATERIALS SCIENCE
    • G16C20/00—Chemoinformatics, i.e. ICT specially adapted for the handling of physicochemical or structural data of chemical particles, elements, compounds or mixtures
    • G16C20/10—Analysis or design of chemical reactions, syntheses or processes
    • 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
    • H01M4/50—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
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/03—Particle morphology depicted by an image obtained by SEM
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/04—Particle morphology depicted by an image obtained by TEM, STEM, STM or AFM
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/40—Electric properties
    • 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

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

一种基于密度泛函理论计算提高富锂铁锰基正极材料性能的改性方法，属于锂离子电池正极材料领域。包括以下步骤：通过VESTA软件建构基础计算模型，并使用VASP软件计算Li2MnO3体系在过渡金属元素铌(Nb)掺杂前后的态密度、能带、Bader电荷结果，分析结果表明Nb的掺杂有助于改善体系结构稳定性；实验中用溶胶凝胶法合成Nb掺杂前后的富锂铁锰基正极材料，结果显示Nb掺杂提升了材料的循环性能和倍率性能。本发明通过密度泛函理论计算探究Nb掺杂机理，确定Nb为掺杂元素，并通过实验验证Nb实际掺杂影响，为富锂铁锰基正极材料的改性发展提供思路，打下基础。

Description

一种基于密度泛函理论计算提高富锂铁锰基正极材料性能的 改性方法
技术领域
本发明属于锂离子电池正极材料领域，具体涉及一种基于密度泛函理论计算提高富锂铁锰基正极材料性能的改性方法，尤其涉及一种密度泛函理论计算中态密度、能带、Bader电荷的应用方法以及一种由过渡金属Nb掺杂提高富锂铁锰基正极材料性能的改性方法。
背景技术
锂离子电池以其能量密度高、环境友好、循环寿命长等优点在人们的日常生活中得到了广泛的应用，随着电动汽车的发展，开发更高能量密度的锂离子电池变得越来越重要。
然而，传统的正极材料如LiCoO2、LiNixCoyMn1-x-yO2、LiMn2O4和LiFePO4的低容量限制了锂离子电池的进一步应用。近年来，富锂锰基正极材料(xLi2MnO3·(1-x)LiMO2，M＝Ni、Co、Fe…)因其比容量大于250mAh/g成为研究热点，其高容量来源于过渡金属阳离子(TMa+/TM(a+1)+)和氧阴离子(O2-/O2 2-)的氧化还原。其中，富锂铁锰基正极材料因其成本更低、比容量大而备受关注。然而，与其它富锂正极材料类似，它们都存在首圈库仑效率低，循环稳定性差，倍率性能差等问题。其中，在脱锂过程中，Li2MnO3相将被激活，晶格氧也将被过度氧化，导致4.5V以上的电压平台发生O2析出，从而诱导了TM离子迁移到Li空位，导致材料发生层状到尖晶石相变，而容量衰减的重要原因就是材料发生了相变。倍率性能差与Li2MnO3具有电化学惰性和低电导率有关，此外，对于富锂铁锰基正极材料，LiFeO2组分中Li和Fe原子的混排无序也会阻碍锂离子的迁移。这些都是目前富锂铁锰基正极材料商业化的瓶颈。
为了获得具有优异电化学性能的富锂正极材料，人们已经进行了许多工作(例如表面包覆，晶格掺杂，优化元素组成分布以及粒径调节等)。通常，阳离子掺杂被认为是最有效的方法。具有较大离子半径的阳离子(例如K+和Na+)可以扩大晶面间距，从而加速锂离子迁移。同时，目前已经广泛报道的其他阳离子掺杂(Mg2+，Al3+，Cr3+，Ti4+，Ru5+)由于稳定了晶格氧并抑制过渡金属的迁移，因此提高了富锂正极材料的电化学性能。在阳离子掺杂元素的选择中，铌(Nb)被认为是最合适的取代元素，因为Nb-O的解离能比Mn-O大(△Hf(Nb-O)＝753kJ/mol，△Hf(Mn-O)＝402kJ/mol)，这有利于抑制脱锂过程中O2气体的逸出。同时，与Mn4 +离子
Figure BDA0003014496400000021
相比，Nb5+具有较大的半径
Figure BDA0003014496400000022
掺杂其后可以扩展锂离子扩散通道，促进锂离子迁移。
目前已经有一些关于富锂正极材料中Nb掺杂改性的报道，但是，关于Nb掺杂改性提高富锂铁锰基正极材料性能的工作是相对缺乏的，尤其缺乏前期使用密度泛函理论(DFT)计算为理论基础，阐明Nb掺杂机理，后期再通过实验证明Nb掺杂在富锂铁锰基正极材料的性能改善结果的工作。
发明内容
本发明目的为改善富锂铁锰基正极材料的结构和性能缺点，提供了一种基于密度泛函理论计算提高富锂铁锰基正极材料性能的改性方法。选择过渡金属Nb为掺杂改性元素，为证明Nb的掺杂效果，首先通过密度泛函理论计算阐明Nb掺杂机理，然后通过实验验证Nb掺杂在富锂铁锰基材料的实际作用。采用本发明的方法对探索提高富锂铁锰基正极材料的改性方法提供思路，打下基础。
本发明为实现上述目的采用以下技术方案，一种基于密度泛函理论计算提高富锂铁锰基正极材料性能的改性方法，其特征在于以下步骤：
S1：使用VESTA软件构建富锂材料中Li2MnO3组分的模型，并转为后续计算使用的POSCAR格式；
S2：使用VASP软件计算Nb在Li2MnO3体系中掺杂前后的结果；
S3：使用溶胶凝胶法合成Nb掺杂前后富锂铁锰基正极材料，按照比例分别将锂源、铁源、锰源、铌源配制金属盐溶液，在搅拌下，将金属盐溶液通过蠕动泵滴加到螯合剂与交联剂的混合溶液中，通过水浴搅拌蒸发至棕红色凝胶状，将凝胶在真空烘箱中干燥，并通过热处理煅烧得到最终材料。
S4：使用物理与电化学表征测试Nb掺杂对富锂铁锰基正极材料的影响。
优选的，步骤S1所述中的Li2MnO3组分模型为原始晶胞，实际计算模型是4×Li2MnO3，为Li8Mn4O12。
优选的，步骤S2所述中使用VASP软件计算Nb掺杂前后的影响，其中计算结果包括态密度、能带、Bader电荷，且理论掺杂位为过渡金属位置。
优选的，步骤S3所述中溶胶凝胶法所选的锂源为硝酸锂LiNO3，铁源为硝酸铁Fe(NO3)3，锰源为硝酸锰Mn(NO3)2，铌源为草酸铌C10H5NbO20，螯合剂为柠檬酸C6H8O7·xH2O，交联剂为乙二醇C6H6O2，水浴温度为80℃，真空干燥条件为120℃，时间为12h，热处理煅烧条件为360℃温度下煅烧6h，然后550℃煅烧10h，最后快速升温至750℃煅烧1min，气氛为空气。合成Nb掺杂前后富锂铁锰基正极材料的化学式分别为Li1.26Fe0.22Mn0.52O2和Li1.26Fe0.2134Mn0.5044Nb0.0222O2。
优选的，所述合成的Nb掺杂前后的富锂铁锰基正极材料的粒径为100nm，形貌为球形颗粒。
通过密度泛函理论计算结果判断锂离子电池正极材料的晶格氧的稳定性和体系导电率，从而从理论层面判断材料的结构和性能好坏。
本发明所述的通过密度泛函理论计算分析Nb掺杂的作用，其中态密度与能带的计算结果中通过是否降低体系带隙判断出体系电导率是否提高，Bader电荷结果中通过是否使金属氧键上的氧变得更负，判断氧的电荷补偿情况和晶格氧稳定性，从而判断出体系结构稳定性。实验测试结果中通过材料的循环性能和倍率性能是否提高了解Nb掺杂实际中对富锂铁锰基正极材料的电化学性能影响。
本发明具有以下优点：
A：利于密度泛函理论计算先判断Nb掺杂影响，为实验打下理论基础，提供预期的实验效果，使实验测试更有针对性，大大提高分析效率。
B：实验中利用溶胶凝胶法合成Nb掺杂的富锂铁锰基正极材料，合成方法简单有效，成功将Nb掺杂到材料体相当中，Nb的掺杂有助于稳定晶格氧，使材料的结构稳定性提升，并扩展晶面间距，促进锂离子的扩散，材料的循环性能与倍率性能都得到提升。
附图说明
图1为对比例原始Li2MnO3体系和实施例Nb掺杂后体系的态密度图；
图2为对比例原始Li2MnO3体系和实施例Nb掺杂后体系的能带图；
图3为对比例原始富锂铁锰基正极材料和实施例Nb掺杂后材料的XRD图；
图4为对比例原始富锂铁锰基正极材料和实施例Nb掺杂后材料的SEM图；
图5为对比例原始富锂铁锰基正极材料和实施例Nb掺杂后材料的HRTEM图；
图6为对比例原始富锂铁锰基正极材料和实施例Nb掺杂后材料的循环性能对比图(100mAh/g(0.5C)，50圈)；
图7为对比例原始富锂铁锰基正极材料和实施例Nb掺杂后材料的倍率性能对比图(40mAh/g(0.2C)、100mAh/g(0.5C)、200mAh/g(1C)、400mAh/g(2C)、600mAh/g(3C)、1000mAh/g(5C)).
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案能予以实施，下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，但所举实施例不作为对本发明的限定。
对比例
步骤一：使用VESTA软件建立C2/m相Li2MnO3的1×1×1晶胞(4Li2MnO3)模型并生成POSCAR文件。
步骤二：将POSCAR文件导入VASP软件中，使用VASPKIT软件生成KPOINTS、POTCAR、INCAR并修改参数，在计算中，采用广义梯度近似GGA+U方法，同时采用PBE型赝势函数来描述交换关联作用。Mn的具体U值为4.95eV。平面波的截断能设置为420eV。对结构进行完全驰豫直至每个原子上受力收敛于
Figure BDA0003014496400000041
以Γ点为中心的K-网格为5×3×5。进行自洽计算与非自洽计算，经数据处理得出原始Li2MnO3体系的态密度、能带以及Bader电荷结果。
步骤三：按照物质量的比例((Li:Fe:Mn＝1.26:0.22:0.52)称取硝酸锂、硝酸铁、硝酸锰放置于烧杯中，并加入少量去离子水，按照(乙二醇：柠檬酸＝4:1)/金属离子＝1/1的比例配制乙二醇和柠檬酸的混合溶液。在搅拌条件下，将金属盐溶液通过蠕动泵滴加到乙二醇和柠檬酸的混合溶液中，80℃水浴搅拌蒸发至棕红色凝胶状。将凝胶在120℃的真空干燥箱内干燥12h，之后在200℃预处理19h，得到蜂窝状固体前驱体，研磨后在空气气氛下煅烧，煅烧程序为：在360℃温度下煅烧6h，然后550℃煅烧10h，升温速度2.5℃/min，最后以5℃/min升温至750℃煅烧1min。得到掺杂前原始富锂铁锰基正极材料分子式为Li1.26Fe0.22Mn0.52O2。
步骤四：对掺杂前原始富锂铁锰基正极材料进行表征测试。
实施例
步骤一：使用VESTA软件建立Nb掺杂后的Li2MnO3模型，具体为Li8Mn3NbO12，并生成POSCAR文件。
步骤二：将POSCAR文件导入VASP软件中，使用VASPKIT软件生成KPOINTS、POTCAR、INCAR并修改参数，采用广义梯度近似GGA+U方法，同时采用PBE型的赝势函数来描述交换关联作用。Mn、Nb的具体U值分别为4.95eV，1.5eV。截断能设为420eV，对结构进行完全驰豫直至每个原子上受力收敛于
Figure BDA0003014496400000052
以Γ点为中心的K-网格为5×3×5。进行自洽计算与非自洽计算，经数据处理得出Nb掺杂后Li2MnO3体系的态密度、能带以及Bader电荷结果。
步骤三：按照物质量的比例((Li:Fe:Mn:Nb＝1.26:0.2134:0.5044:0.0222)称取硝酸锂、硝酸铁、硝酸锰、草酸铌放置于烧杯中，并加入少量去离子水，按照(乙二醇：柠檬酸＝4:1)/金属离子＝1/1的比例配制乙二醇和柠檬酸的混合溶液。后续合成步骤与对比例中相同。最终得到Nb掺杂后的富锂铁锰基正极材料分子式为Li1.26Fe0.2134Mn0.5044M0.0222O2。
步骤四：对Nb掺杂后的富锂铁锰基正极材料进行表征测试。
下表为Bader电荷计算结果，计算的对象为Mn/Nb周围的O的电荷差值，掺Nb的Li2MnO3中NbO6八面体中O原子周围的电荷比纯Li2MnO3中的MnO6八面体中的负电荷更负，Nb-O会给键上的O原子带来额外的负价变化，减轻电荷补偿的过多氧参与，稳定晶格氧，从而提高体系结构稳定性。证明掺杂后提高了材料的循环性能。
Figure BDA0003014496400000051
图1为DOS计算结果，说明Nb掺杂可以为体系提供新的电子态，降低了带隙，这点从图2的能带计算结果也得以证明，说明Nb的掺杂可以提高材料倍率性能。从计算结果得出Nb的掺杂理论上可以提高材料结构稳定性，提升材料的循环性能与倍率性能，下面通过实际实验结果来验证。
图3的XRD实验测试结果说明实际中Nb掺杂后不改变原始富锂铁锰基正极材料的α-NaFeO2型层状晶体结构，为R3/m空间群。图4的SEM实验测试结果说明实际中Nb掺杂后材料的形貌和粒径大小不变，由100nm的颗粒组成，且粒径均匀。图5的HRTEM实验测试结果说明Nb掺杂扩展了材料的晶面间距，促进锂离子的扩散。图6中实际测试的循环性能表明，Nb掺杂明显提升了富锂铁锰基正极材料的循环性能，且倍率性能也同样得到增强(图7)，与理论计算结果符合，验证了本发明的实用性。

Claims (5)

1.一种基于密度泛函理论计算提高富锂铁锰基正极材料性能的改性方法，其特征在于具体步骤为：
S1：使用VESTA软件构建Nb掺杂前后的Li2MnO3组分模型，并转为后续计算使用的POSCAR格式；
S2：使用VASP软件计算Nb在Li2MnO3体系中掺杂前后的结果；
S3：使用溶胶凝胶法合成Nb掺杂前后的富锂铁锰基正极材料，按照比例分别将锂源、铁源、锰源、铌源配制为金属盐溶液，在搅拌下，将金属盐溶液通过蠕动泵滴加到螯合剂与交联剂的混合溶液中，通过水浴搅拌蒸发至棕红色凝胶状，将凝胶在真空烘箱中干燥，并通过热处理煅烧得到最终材料；
S4：使用物理与电化学表征测试Nb掺杂对富锂铁锰基正极材料的影响。
2.按照权利要求1所述一种基于密度泛函理论计算提高富锂铁锰基正极材料性能的改性方法，其特征在于：步骤S1中所述的Li2MnO3组分模型为原始晶胞，实际计算模型是4×Li2MnO3，为Li8Mn4O12。
3.按照权利要求1所述一种基于密度泛函理论计算提高富锂铁锰基正极材料性能的改性方法，其特征在于：步骤S2中所述的使用VASP软件计算Nb掺杂前后的影响，计算结果包括态密度、能带和Bader电荷，且理论掺杂位为过渡金属位置。
4.根据权利要求1所述所述一种基于密度泛函理论计算提高富锂铁锰基正极材料性能的改性方法，其特征在于：步骤S3中溶胶凝胶法所选的锂源为硝酸锂(LiNO3)，铁源为硝酸铁(Fe(NO3)3)，锰源为硝酸锰(Mn(NO3)2)，铌源为草酸铌(C10H5NbO20)，螯合剂为柠檬酸(C6H8O7·xH2O)，交联剂为乙二醇(C6H6O2)，水浴温度为80℃，真空干燥条件为120℃，时间为12h，后续热处理煅烧条件为360℃温度下煅烧6h，然后550℃煅烧10h，最后升温至750℃煅烧1min，气氛为空气，合成Nb掺杂前后富锂铁锰基正极材料的化学式分别为Li1.26Fe0.22Mn0.52O2和Li1.26Fe0.2134Mn0.5044Nb0.0222O2。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：合成的Nb掺杂前后的富锂铁锰基正极材料的平均粒径为100nm，形貌为球形颗粒。
CN202110385279.XA 2021-04-09 2021-04-09 一种基于密度泛函理论计算提高富锂铁锰基正极材料性能的改性方法 Active CN113173606B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110385279.XA CN113173606B (zh) 2021-04-09 2021-04-09 一种基于密度泛函理论计算提高富锂铁锰基正极材料性能的改性方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110385279.XA CN113173606B (zh) 2021-04-09 2021-04-09 一种基于密度泛函理论计算提高富锂铁锰基正极材料性能的改性方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113173606A true CN113173606A (zh) 2021-07-27
CN113173606B CN113173606B (zh) 2022-11-22

Family

ID=76924941

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110385279.XA Active CN113173606B (zh) 2021-04-09 2021-04-09 一种基于密度泛函理论计算提高富锂铁锰基正极材料性能的改性方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113173606B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114180637A (zh) * 2021-11-25 2022-03-15 哈尔滨工业大学 一种阳离子无序富锂正极材料及其制备方法
CN116092615A (zh) * 2023-04-06 2023-05-09 宁德时代新能源科技股份有限公司 掺杂元素分布倾向的确定方法和确定装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011134670A (ja) * 2009-12-25 2011-07-07 Toyota Motor Corp リチウム二次電池用正極活物質
CN104466132A (zh) * 2014-11-28 2015-03-25 武汉理工大学 一种铌掺杂的锂离子电池正极材料及其制备方法
CN108461730A (zh) * 2018-03-14 2018-08-28 中南大学 一种锂离子电池正极材料及其制备方法
CN109244444A (zh) * 2018-08-29 2019-01-18 湘潭大学 一种铌掺杂的富锂锰基层状氧化物正极材料及其制备方法
CN110416534A (zh) * 2019-07-19 2019-11-05 蜂巢能源科技有限公司 富锂锰基正极材料及其制备方法和应用
CN111243686A (zh) * 2020-03-14 2020-06-05 北京工业大学 一种层状正极材料结构稳定性的分析方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011134670A (ja) * 2009-12-25 2011-07-07 Toyota Motor Corp リチウム二次電池用正極活物質
CN104466132A (zh) * 2014-11-28 2015-03-25 武汉理工大学 一种铌掺杂的锂离子电池正极材料及其制备方法
CN108461730A (zh) * 2018-03-14 2018-08-28 中南大学 一种锂离子电池正极材料及其制备方法
CN109244444A (zh) * 2018-08-29 2019-01-18 湘潭大学 一种铌掺杂的富锂锰基层状氧化物正极材料及其制备方法
CN110416534A (zh) * 2019-07-19 2019-11-05 蜂巢能源科技有限公司 富锂锰基正极材料及其制备方法和应用
CN111243686A (zh) * 2020-03-14 2020-06-05 北京工业大学 一种层状正极材料结构稳定性的分析方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
赵煜娟等: "溶胶凝胶法合成富锂正极材料0.7Li2MnO3•0.3LiFe2/3Ni1/3O2及其电化学性能研究", 《精细与专用化学品》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114180637A (zh) * 2021-11-25 2022-03-15 哈尔滨工业大学 一种阳离子无序富锂正极材料及其制备方法
CN116092615A (zh) * 2023-04-06 2023-05-09 宁德时代新能源科技股份有限公司 掺杂元素分布倾向的确定方法和确定装置
CN116092615B (zh) * 2023-04-06 2023-08-29 宁德时代新能源科技股份有限公司 掺杂元素分布倾向的确定方法和确定装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN113173606B (zh) 2022-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104241626B (zh) 锂离子电池钒酸锂负极材料的溶胶-凝胶制备方法
Lin et al. The effects of quenching treatment and AlF3 coating on LiNi0. 5Mn0. 5O2 cathode materials for lithium-ion battery
CN106299282B (zh) 一种氮掺杂碳纳米管硫复合材料及制备方法
CN112551540B (zh) 一种富锂锰基正极用硅铝分子筛添加剂及其制备方法和应用
CN114420920B (zh) 一种氟离子梯度掺杂富锂锰基正极材料及其制备方法和应用
CN113173606B (zh) 一种基于密度泛函理论计算提高富锂铁锰基正极材料性能的改性方法
CN111987297A (zh) 表面铝掺杂及磷酸钛铝锂包覆的富锂锰基正极材料及制备
CN108091854A (zh) 一种阴阳离子复合掺杂的高电压尖晶石型锂离子电池正极材料及其制备方法
CN113788500A (zh) 一种富锂锰基正极材料表面改性方法及富锂锰基正极材料
CN114204002A (zh) 一种用于固态电池的高压实高镍层状正极材料的复合包覆方法
CN101901900B (zh) 一种锂离子电池负极用碳包覆磷酸盐复合材料的制备方法
CN108682828A (zh) 一种氮掺杂碳包覆正极材料的制备方法
CN113044890A (zh) 一种正极材料及其制备方法和锂离子电池
CN105185969B (zh) 一种正极材料及其制备方法
CN116154174A (zh) 一种多相复合层状锰基正极材料及制备方法
CN114864894B (zh) 一种耐高压包覆层修饰的富锂锰基正极材料及其制备方法和应用
CN114203993B (zh) 一种Li2SeO4快离子导体改性的锂离子电池正极材料
Sun et al. Preparation of CeO2-coated Li1. 2Mn0. 54Co0. 13Ni0. 13O2 as cathode materials for Lithium Ion Batteries
CN113745514B (zh) 一种氟掺杂及硅酸锂包覆的富锂锰基正极材料及其制备方法与应用
CN113113588B (zh) 一种利用共价界面工程策略制备锂快离子导体类材料包覆高镍三元层状氧化物的方法
CN115275168A (zh) 一种高倍率的锂离子电池负极材料及其制备方法
CN109037607B (zh) 一种包覆锰酸锂复合材料的制备方法
Yue et al. High cycle stability of LiNi0. 83Co0. 11Mn0. 06O2 by coating mixed conductors Li7. 3La3Zr1. 7Co0. 3O12 using the anhydrous method
CN114566647A (zh) 一种磷酸钙包覆高镍三元正极材料及其制备方法与应用
CN113998744A (zh) 一种高容量、高倍率LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2正极材料、制备方法及应用

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant