CN115849466A - 表面修饰并具有特殊结构的三元正极材料的制备方法及材料 - Google Patents

表面修饰并具有特殊结构的三元正极材料的制备方法及材料 Download PDF

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Abstract

本发明具体涉及一种表面修饰并具有特殊结构的三元正极材料的制备方法及材料。制备方法具体步骤如下：S1、将混合盐溶液(1)和络合剂混合进行水热处理后过滤、洗涤、烘干、研磨得到粉体Ⅰ；将粉体Ⅰ溶解超声震荡、加热后，加入混合盐溶液(2)并滴加氨水，调节PH、保温陈化、洗涤、过滤、烘干、研磨得到三元正极材料前驱体。S2、将S1得到的物质与锂盐研磨混合后，煅烧、烧结后的材料进行破碎、过筛得到三元正极材料。S3、将S2得到的材料、α‑Fe2O3纳米粉体、有机胶颗粒、溶剂、分散剂在合浆设备中分散混匀后，烘干、粉碎均匀、过筛得到黑色粉体；S4、将S3制得的物质、3，4‑乙烯二氧噻吩溶解分散在有机溶剂中加热，过滤、烘干即得材料。

Description

表面修饰并具有特殊结构的三元正极材料的制备方法及材料
技术领域
本发明电化学技术领域，具体涉及一种表面修饰并具有特殊结构的三元正极材料的制备方法及材料。
背景技术
能源危机和环保问题成为了当今人们极为关注的两个问题，因此提倡大力发展新能源以解决上述问题。锂离子电池作为新能源的一种同时也是电动汽车的主要动力而获得了快速发展，目前对锂离子电池的功率密度和能量密度提出了更高的要求。正极材料的性能对锂离子电池的性能具有重要的影响，现有的三元正极材料具有比容量大(＞250mAh/g)、充放电电压范围宽以及价格低廉等优点，被认为是最有潜力的下一代正极材料。但是三元正极材料离子电导率及电子电导率差，因而存在倍率性能、循环性能差的缺陷。
针对上述缺陷，主要通过两种材料改性的方法来解决：一个是元素掺杂，另一个是表面包覆。元素掺杂主要是金属阳离子和氟阴离子掺杂，可一定程度上增强材料的结构稳定性，但是存在掺杂不均匀，掺杂元素分布在材料颗粒表面和体相，易形成杂相，而且元素掺杂并不能解决材料在高电压下的析氧问题；表面包覆技术是在富锂三元正极材料表面包覆一层保护层，该保护层电化学惰性，可一定程度上抑制材料高电压充放电造成的结构坍塌，缓解电解液对电极材料的腐蚀，同时提高材料的导电性，但是存在包覆不均匀，工艺复杂，同时形成大量有毒害的工业废水，而且包覆和掺杂一样并不能解决材料在高电压充放电下的析氧问题。
如公开号为CN107768628A的专利公开了在纯相三元锂离子电池正极材料LiNi1/ 3Co1/3Mn1/3O2表面包覆一层氧化铁包覆层，该氧化铁包覆层可以避免电解液与正极材料LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的直接接触，但在一定程度上避免副反应的发生。但是还是存在着三元正极材料循环过程中结构稳定性差的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供如何提高三元正极材料循环过程中的结构稳定性和倍率性能。
本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：
一种表面修饰并具有特殊结构的三元正极材料的制备方法，具体步骤如下：
S1、将第一混合盐溶液和络合剂混合搅拌并进行水热处理后，过滤、洗涤、烘干、研磨得到粉体Ⅰ；将粉体Ⅰ加入去离子水中，超声震荡、加热后，加入第二混合盐溶液并滴加氨水，调节PH、保温陈化、洗涤、过滤、烘干、研磨得到三元正极材料前驱体；
S2、将S1得到的三元正极材料前驱体与锂盐研磨混合后，煅烧、烧结后的材料进行粉碎、过筛、分级得到三元正极材料；
S3、将S2得到的三元正极材料、α-Fe2O3纳米粉体、有机胶颗粒、溶剂、分散剂按一定比例混合，在合浆设备中分散混匀后，烘干、破碎、磨匀、过筛，得到黑色粉体；
S4、将S3制得的黑色粉体、3，4-乙烯二氧噻吩按一定比例溶解分散在有机溶剂介质中，加热，反应一段时间后，过滤、烘干即得到表面修饰并具有特殊结构的三元正极材料。
有益效果：本发明通过两步沉淀法制得具有镍浓度梯度的三元正极材料前驱体，这样制得的三元正极材料既有高镍三元材料的高容量，又兼具低镍三元材料的高稳定性。
说明：本发明中α-Fe2O3的作用是一方面作为包覆物使用，避免电解液与正极材料的直接接触，另一方面α-Fe2O3有催化活性性，利用了α-Fe2O3催化活性在其外面进一步接枝聚合导电聚合物，不仅包覆致密均匀，而且能够提升结构稳定性和材料电导性。
优选地，所述步骤S1中第一混合盐溶液和第二混合盐溶液均为镍盐、钴盐和锰盐的混合水溶液。
优选地，所述镍盐、钴盐、锰盐选自硫酸盐、硝酸盐、氯化盐中的一种或多种的混合物。
更优选地，所述第一混合盐溶液中镍盐、钴盐、锰盐的摩尔比为a:b:c，7≤a≤9，1≤b≤3，1≤c≤3，a+b+c＝10；所述第二混合盐溶液中镍盐、钴盐、锰盐的摩尔比为x:y:z，4≤x≤6，2≤y≤3，2≤z≤3，x+y+z＝10。
优选地，所述第一混合盐溶液的浓度为1.0～2.0mol/L、所述第二混合盐溶液的浓度为0.3～0.8mol/L。
优选地，所述步骤S1中的络合剂为柠檬酸、乙二胺四乙酸、甘氨酸、草酸、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或多种的混合物；络合剂浓度为4.0～6.0mol/L。
优选地，所述第一混合盐溶液与络合剂的体积比1:(1.2～1.5)、所述第一混合盐溶液与第二混合盐溶液的体积比为1:(0.05～0.1)。
优选地，所述步骤S1中的水热处理温度为50～80℃，反应时间为20～60min。
优选地，所述超声震荡时间为30～60min；加热温度为80-90℃。
优选地，所述氨水浓度为3.0～7.0mol/L；调节PH在10.9-11.5；保温陈化时间为2～4h。
优选地，所述步骤S2中三元正极材料前驱体与锂盐按照1:(1.02～1.08)混合，所述锂盐为硝酸锂、醋酸锂、乙二酸二锂中的一种或两种以上的混合；煅烧时间为6-8h，温度为700-900℃。
优选地，所述步骤S3中的有机胶颗粒为明胶、卡拉胶、黄原胶、琼脂、环氧树脂中的一种或多种的混合物。
优选地，所述步骤S3中的溶剂为乙二醇乙醚、异丙醇、松节油、四氢呋喃中的一种或多种的混合物。
优选地，所述步骤S3中的分散剂为异丁醇、焦磷酸钠、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素中的一种或多种的混合物。
优选地，所述合浆参数为step1：预混5～10min，转速800～1000rpm；step2：高混20～30min，转速1950～2200rpm，消泡3～5min，转速800～1000rpm；step3：1000～1200rpm搅拌5～10min，再800～1000rpm消泡3～5min。
优选地，所述步骤S3中的三元正极材料、α-Fe2O3纳米粉体、有机胶颗粒的质量比为95:4:1～98.5:0.5:1；溶剂的质量为12倍～30倍有机胶颗粒的质量；分散剂的质量为三元正极材料、α-Fe2O3纳米粉体、有机胶颗粒、溶剂质量和的0.35％～1.25％。
优选地，所述步骤S3中的烘干温度为80～120℃；过筛使用的筛网目数为800～1000目。
优选地，所述步骤S4中的黑色粉体、3，4-乙烯二氧噻吩的质量比为100:(5～20)。
优选地，所述步骤S4中的有机溶剂为NMP、乙醇、甲醇、丙醇、乙醚、丙酮中的一种或多种的混合物；加热温度为90～130℃；加热时间为30～90min；烘干温度为60～100℃。
本发明还提供一种上述制备方法制得的一种表面修饰并具有特殊结构的三元正极材料。
本发明的优点在于：(1)本发明通过两步沉淀法制得具有镍浓度梯度的三元正极材料前驱体，这样制得的三元正极材料既有高镍三元材料的高容量，又兼具低镍三元材料的高稳定性。
(2)本发明中α-Fe2O3的作用是一方面作为包覆物使用，避免电解液与正极材料的直接接触，另一方面α-Fe2O3有催化活性性，利用了α-Fe2O3催化活性在其外面进一步接枝聚合导电聚合物，不仅包覆致密均匀，而且能够提升结构稳定性和材料电导性。
(3)本发明先通过有机胶颗粒的作用将α-Fe2O3纳米粉体包覆在三元正极材料上，同时有机胶颗粒也包覆在α-Fe2O3纳米粉体上，形成“核层”，然后利用“核层”α-Fe2O3纳米粉体的催化活性，并在90-130℃下引发3，4-乙烯二氧噻吩单体聚合，使聚(3，4-乙烯二氧噻吩)包覆在α-Fe2O3表面形成包覆层，从而间接地包覆在三元正极材料表面。
(4)本发明形成了α-Fe2O3纳米粉体、聚(3，4-乙烯二氧噻吩)双包覆的三元正极材料，同时聚(3，4-乙烯二氧噻吩)也能够渗透进三元正极材料与α-Fe2O3纳米粉体的间隙，保证了包覆的均匀性、致密性。
(5)本发明的三元正极材料不仅自体结构稳定，而且双层包覆也保证其具有更高的结构稳定性。聚(3，4-乙烯二氧噻吩)是一种导电聚合物膜，不仅能够改善三元材料自身导电性差的问题，而且其膜的属性可以更好地保护三元正极材料基体，极大地降低电解液对其的侵蚀，从而使三元材料具有优异的循环和倍率性能。
附图说明
图1是本发明实施例1中制备的表面修饰并具有特殊结构的三元正极材料的结构示意图。
图1中1、α-Fe2O3纳米粉体；2、聚(3，4-乙烯二氧噻吩)导电聚合物膜。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
S1、将浓度为2mol/L、摩尔比8:1:1的镍、钴、锰的硝酸盐混合溶液(1)和浓度为5mol/L的乙二胺四乙酸按体积比1:1.5加入反应容器中，在磁力搅拌器作用下60℃水热处理30min，过滤、洗涤、烘干、研磨得到粉体Ⅰ；将粉体Ⅰ溶到去离子水中，超声震荡60min，并加热到80℃，然后加入浓度0.5mol/L、体积为混合溶液(1)的1/15、摩尔比4:3:3的镍、钴、锰的硝酸盐混合溶液(2)并逐滴滴加浓度为5mol/L氨水，调节PH在10.9-11.5，保温陈化4h，过滤、120℃烘干，研磨得到三元正极材料前驱体；
S2、将S1的三元正极材料前驱体与醋酸锂按照1:1.05研磨混合均匀后，在气氛炉中煅烧8h，煅烧温度870℃，烧结后的材料进行粉碎、过筛、分级得到三元正极材料；
S3、将S2得到的三元正极材料、α-Fe2O3纳米粉体、卡拉胶按96:3:1的质量比，20倍有机胶颗粒质量的异丙醇、上述混合物总质量0.75％的聚乙烯醇，在合浆设备中分散混匀后，120℃烘干、粉碎、磨匀、800目筛网过筛，得到黑色粉体；
S4、将S3制得的黑色粉体、3，4-乙烯二氧噻吩按10:1的质量比溶解分散在丙醇中，120℃加热，反应60min，过滤、80℃烘干即得到一种表面修饰并具有特殊结构的三元正极材料。
对比例1
和实施例1相比，本对比例中未进行S3、S4的包覆步骤，其他步骤和原料组成均与实施例1相同。
对比例2
和实施例1相比，本对比例中包覆物为常规的氧化铝，通过球磨机械共混烧结的方式进行包覆。
同实施例1的S1和S2步骤制备三元正极材料。
将质量比为4：100氧化铝和制备的三元正极材料在球磨罐中机械共混，混匀后的混合物在500℃进行烧结，保温3h，再经过破碎、分级、过筛即得氧化铝包覆的三元正极材料。
对比例3
和实施例1相比，本对比例中三元正极材料为一步共沉淀法制备的常规结构三元正极材料，并且没有进行包覆改性。
对比例4
和实施例1相比，本对比例中未进行S4的包覆步骤，其他步骤和原料组成均与实施例1相同。
对比例5
和实施例1相比，本对比例中未进行S3的包覆步骤，S4中将三元材料、聚(3，4-乙烯二氧噻吩)按10:1的质量比溶解分散在丙醇中，120℃加热，反应60min，过滤、80℃烘干，其他步骤和原料组成均与实施例1相同。
实施例2
S1、将浓度为1mol/L、摩尔比8:1:1的镍、钴、锰的氯化盐混合溶液和浓度为4mol/L的柠檬酸按体积比1:1.2加入反应容器中，在磁力搅拌器作用下50℃水热处理60min，过滤、洗涤、烘干、研磨得到粉体Ⅰ；将粉体Ⅰ溶到去离子水中，超声震荡30min，并加热到80℃，然后加入浓度0.3mol/L、体积为混合溶液(1)的1/20，摩尔比4:3:3的镍、钴、锰的氯化盐混合溶液并逐滴滴加浓度为3mol/L的氨水，调节PH在10.9-11.5，保温陈化2h，过滤、130℃烘干，研磨得到三元正极材料前驱体；
S2、将S1得到的三元正极材料前驱体与硝酸锂按照1:1.03研磨混合均匀后，在气氛炉中煅烧8h，煅烧温度700℃，烧结后的材料进行粉碎、过筛、分级得到三元正极材料；
S3、将S2得到的三元正极材料、α-Fe2O3纳米粉体、明胶按98.5:0.5:1的质量比，12倍有机胶颗粒质量的四氢呋喃、上述混合物总质量的0.35％的焦磷酸钠，在合浆设备中分散混匀后，80℃烘干、粉碎、磨匀、800目筛网过筛，得到黑色粉体；
S4、将S3制得的黑色粉体、3，4-乙烯二氧噻吩按20:1的质量比溶解分散在乙醇中，90℃加热，反应90min，过滤、60℃烘干即得到一种表面修饰并具有特殊结构的三元正极材料。
实施例3
S1、将浓度为2mol/L、摩尔比8:1:1的镍、钴、锰的硫酸盐混合溶液(1)和浓度为6mol/L的甘氨酸按体积比1:1.3加入反应容器中，在磁力搅拌器作用下80℃水热处理20min，过滤、洗涤、烘干、研磨得到粉体Ⅰ；将粉体Ⅰ溶到去离子水中，超声震荡60min，并加热到90℃，然后加入浓度0.8mol/L、体积为混合溶液(1)的1/10、摩尔比4:3:3的镍、钴、锰的硫酸盐混合溶液(2)并逐滴滴加浓度为7mol/L氨水，调节PH在10.9-11.5，保温陈化3h，过滤、140℃烘干，研磨得到三元正极材料前驱体；
S2、将S1得到的三元正极材料前驱体与乙二酸二锂按照1:1.08研磨混合均匀后，在气氛炉中煅烧8h，煅烧温度700℃，烧结后的材料进行粉碎、过筛、分级得到三元正极材料；
S3、将S2得到的三元正极材料、α-Fe2O3纳米粉体、黄原胶按95:4:1的质量比，30倍有机胶颗粒质量的乙二醇乙醚、上述混合物总质量的1.25％的聚丙烯酸钠，在合浆设备中分散混匀后，120℃烘干、粉碎、磨匀、1000目筛网过筛，得到黑色粉体；
S4、将S3制得的黑色粉体、3，4-乙烯二氧噻吩按5:1的质量比溶解分散在NMP中，130℃加热，反应30min，过滤、100℃烘干即得到表面修饰的三元正极材料。
测试例：
将实施例1-3和对比例1-5中的三元正极材料分别制成卷绕软包电池，并分别在3.0-4.4V测试电压下进行①45℃-0.5C/1C倍率循环测试；②25℃-3C倍率放电测试，其测试结果如表1和图1中所示的。测试结果见下表1：
3C倍率放电性能(％) 500次循环后容量保持率(％)
实施例1 95.0 96.5
实施例2 94.2 96.0
实施例3 94.8 97.0
对比例1 91.5 88.4
对比例2 90.9 92.3
对比例3 83.8 85.2
对比例4 91.1 92.5
对比例5 93.0 92.2
表1
通过表1的测试结果可以看出，实施例1中制备的表面修饰并具有特殊结构的三元正极材料高温循环性能明显优于对比例1中没有进行表面修饰的具有特殊结构的三元正极材料，这是由于未包覆的镍钴锰三元材料不稳定，在循环过程中结构会慢慢破坏，导致其循环性能变差。
实施例1与对比例2中采用常规氧化铝包覆，本发明中的α-Fe2O3纳米粉体引发3，4-乙烯二氧噻吩单体聚合的复合包覆效果更好，这是由于催化单体聚合的方式进行包覆，提高了包覆效果，换句话说，采用常规的氧化物对三元正极材料进行常规方法包覆，包覆量较难控制，包覆不均匀，包覆效果差。而对比例1中具有特殊结构的三元正极材料与对比例3中常规结构的三元正极材料相比电性能也更加优越，这是由于具有镍浓度梯度的特殊结构不会将高镍部分彻底暴露于电解液中，也就大大降低了在循环过程中材料结构的破坏，从而具有更好的循环性能。
实施例1和对比例1、3，具有优异的倍率放电性能，这是采用催化单体聚合的方式对三元正极材料包覆聚(3，4-乙烯二氧噻吩)导电聚合物膜，可以改善材料的导电性，从而有效提高材料的倍率性能。对比例4采用单独的α-Fe2O3包覆，效果与对比例采用氧化铝包覆效果基本一致；而对比例5采用单独的聚(3，4-乙烯二氧噻吩)包覆，虽然也能够起到一般包覆的作用，但包覆效果、包覆量难以保证。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种表面修饰并具有特殊结构的三元正极材料的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：
S1、将第一混合盐溶液和络合剂混合搅拌并进行水热处理后，过滤、洗涤、烘干、研磨得到粉体Ⅰ；将粉体Ⅰ加入去离子水中，超声震荡、加热后，加入第二混合盐溶液并滴加氨水，调节PH、保温陈化、洗涤、过滤、烘干、研磨得到三元正极材料前驱体；
S2、将上述得到的三元正极材料前驱体与锂盐研磨混合后，煅烧、烧结后的材料进行粉碎、过筛、分级得到三元正极材料；
S3、将S2得到的三元正极材料、α-Fe2O3纳米粉体、有机胶颗粒、溶剂、分散剂按一定比例混合，在合浆设备中分散混匀后，烘干、粉碎、磨匀、过筛，得到黑色粉体；
S4、将S3制得的黑色粉体、3，4-乙烯二氧噻吩按一定比例溶解分散在有机溶剂介质中，加热，反应一段时间后，过滤、烘干即得到表面修饰并具有特殊结构的三元正极材料。
2.根据权利要求1所述的表面修饰并具有特殊结构的三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中第一混合盐溶液和第二混合盐溶液均为镍盐、钴盐和锰盐的混合水溶液；其中第一混合盐溶液的浓度为1.0～2.0mol/L、第二混合盐溶液的浓度为0.3～0.8mol/L；
所述镍盐、钴盐、锰盐选自硫酸盐、硝酸盐、氯化盐中的一种或多种的混合物；
所述第一混合盐溶液中镍盐、钴盐、锰盐的摩尔比为a:b:c，7≤a≤9，1≤b≤3，1≤c≤3，a+b+c＝10；
所述第二混合盐溶液中镍盐、钴盐、锰盐的摩尔比为x:y:z，4≤x≤6，2≤y≤3，2≤z≤3，x+y+z＝10。
3.根据权利要求1所述的表面修饰并具有特殊结构的三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中络合剂为柠檬酸、乙二胺四乙酸、甘氨酸、草酸、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或多种的混合物；所述络合剂浓度为4.0～6.0mol/L；所述第一混合盐溶液与络合剂的体积比1:(1.2～1.5)、第一混合盐溶液与第二混合盐溶液的体积比为1:(0.05～0.1)。
4.根据权利要求1所述的表面修饰并具有特殊结构的三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S1中水热处理温度为50～80℃，反应时间为20～60min；超声震荡30～60min；加热温度为80-90℃；氨水浓度为3.0～7.0mol/L；调节PH在10.9-11.5；保温陈化时间为2～4h。
5.根据权利要求1所述的表面修饰并具有特殊结构的三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中三元正极材料前驱体与锂盐按照1:(1.02～1.08)混合；所述锂盐为硝酸锂、醋酸锂、乙二酸二锂中的一种或两种以上的混合；煅烧时间为6～8h，温度为700～900℃。
6.根据权利要求1所述的表面修饰并具有特殊结构的三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中有机胶颗粒为明胶、卡拉胶、黄原胶、琼脂、环氧树脂中的一种或多种的混合物；溶剂为乙二醇乙醚、异丙醇、松节油、四氢呋喃中的一种或多种的混合物；分散剂为异丁醇、焦磷酸钠、聚丙烯酸钠、聚乙烯醇、羟丙基甲基纤维素中的一种或多种的混合物；合浆参数为step1：预混5～10min，转速800～1000rpm；step2：高混20～30min，转速1950～2200rpm，消泡3～5min，转速800～1000rpm；step3：1000～1200rpm搅拌5～10min，再800～1000rpm消泡3～5min。
7.根据权利要求1所述的表面修饰并具有特殊结构的三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中三元正极材料、α-Fe2O3纳米粉体、有机胶颗粒的质量比为95:4:1～98.5:0.5:1；溶剂的质量为12倍～30倍有机胶颗粒的质量；分散剂的质量为三元正极材料、α-Fe2O3纳米粉体、有机胶颗粒、溶剂质量和的0.35％～1.25％；烘干温度为80～120℃；过筛使用的筛网目数为800～1000目。
8.根据权利要求1所述的表面修饰并具有特殊结构的三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中黑色粉体、3，4-乙烯二氧噻吩的质量比为100:(5～20)。
9.根据权利要求1所述的一种表面修饰并具有特殊结构的三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述步骤S4中有机溶剂为NMP、乙醇、甲醇、丙醇、乙醚、丙酮中的一种或多种的混合物；加热温度为90～130℃；加热时间为30～90min；烘干温度为60～100℃。
10.一种采用权利要求1-9中任一项所述的制备方法制得的表面修饰并具有特殊结构的三元正极材料。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011071074A (ja) * 2009-09-24 2011-04-07 Nihon Sentan Kagaku Kk リチウムを含む遷移金属化合物と導電性高分子からなる導電性複合体およびその製造方法ならびにその複合体を用いたリチウムイオン２次電池用正極材料、リチウムイオン２次電池ならびにリチウムイオン２次電池を用いた車
US20170317344A1 (en) * 2014-10-30 2017-11-02 Institute Of Process Engineering, Chinese Academy Of Sciences Nickel lithium ion battery positive electrode material having concentration gradient, and preparation method therefor
CN108649195A (zh) * 2018-04-28 2018-10-12 成都新柯力化工科技有限公司 一种聚噻吩基高镍三元锂电池材料及制备方法
JP2019140092A (ja) * 2018-02-07 2019-08-22 住友金属鉱山株式会社 リチウムイオン二次電池用の被覆正極活物質及びその製造方法並びに該被覆正極活物質の評価方法
CN111029556A (zh) * 2019-12-31 2020-04-17 河北科技大学 一种多重改性的富镍三元材料及其制备方法和应用
CN111211305A (zh) * 2020-01-14 2020-05-29 南昌大学 一种pda辅助金属氧化物包覆的高镍三元层状正极材料及其制备方法
US20200335784A1 (en) * 2019-04-19 2020-10-22 Central South University Full-gradient nickel cobalt manganese positive electrode material, ruthenium oxide coated material and preparation method thereof
CN112635767A (zh) * 2020-12-18 2021-04-09 浙江帕瓦新能源股份有限公司 一种三维多孔结构的纳米碳/钛酸锂复合包覆正极材料的制备方法
CN113594446A (zh) * 2021-07-26 2021-11-02 合肥国轩高科动力能源有限公司 纳米结构双包覆的镍钴锰三元正极材料的制备方法、制得的三元正极材料
WO2022083120A1 (zh) * 2020-10-20 2022-04-28 湖南长远锂科股份有限公司 一种锂离子电池正极材料及其制备方法
CN114824193A (zh) * 2022-03-17 2022-07-29 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种α-Fe2O3引发导电聚合物包覆的锂离子三元正极材料及其制备方法

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011071074A (ja) * 2009-09-24 2011-04-07 Nihon Sentan Kagaku Kk リチウムを含む遷移金属化合物と導電性高分子からなる導電性複合体およびその製造方法ならびにその複合体を用いたリチウムイオン２次電池用正極材料、リチウムイオン２次電池ならびにリチウムイオン２次電池を用いた車
US20170317344A1 (en) * 2014-10-30 2017-11-02 Institute Of Process Engineering, Chinese Academy Of Sciences Nickel lithium ion battery positive electrode material having concentration gradient, and preparation method therefor
JP2019140092A (ja) * 2018-02-07 2019-08-22 住友金属鉱山株式会社 リチウムイオン二次電池用の被覆正極活物質及びその製造方法並びに該被覆正極活物質の評価方法
CN108649195A (zh) * 2018-04-28 2018-10-12 成都新柯力化工科技有限公司 一种聚噻吩基高镍三元锂电池材料及制备方法
US20200335784A1 (en) * 2019-04-19 2020-10-22 Central South University Full-gradient nickel cobalt manganese positive electrode material, ruthenium oxide coated material and preparation method thereof
CN111029556A (zh) * 2019-12-31 2020-04-17 河北科技大学 一种多重改性的富镍三元材料及其制备方法和应用
CN111211305A (zh) * 2020-01-14 2020-05-29 南昌大学 一种pda辅助金属氧化物包覆的高镍三元层状正极材料及其制备方法
WO2022083120A1 (zh) * 2020-10-20 2022-04-28 湖南长远锂科股份有限公司 一种锂离子电池正极材料及其制备方法
CN112635767A (zh) * 2020-12-18 2021-04-09 浙江帕瓦新能源股份有限公司 一种三维多孔结构的纳米碳/钛酸锂复合包覆正极材料的制备方法
CN113594446A (zh) * 2021-07-26 2021-11-02 合肥国轩高科动力能源有限公司 纳米结构双包覆的镍钴锰三元正极材料的制备方法、制得的三元正极材料
CN114824193A (zh) * 2022-03-17 2022-07-29 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种α-Fe2O3引发导电聚合物包覆的锂离子三元正极材料及其制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
杨扬;何理;曾令杰;廖小珍;马紫峰;: "聚吡咯包覆锂离子电池电极材料研究进展", 电源技术, no. 11 *
邵奕嘉;黄斌;刘全兵;廖世军;: "三元镍钴锰正极材料的制备及改性", 化学进展, no. 04 *

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