TWI841162B - 用於鋰電池的正極材料、其製備方法及鋰電池 - Google Patents

用於鋰電池的正極材料、其製備方法及鋰電池 Download PDF

Info

Publication number
TWI841162B
TWI841162B TW111150792A TW111150792A TWI841162B TW I841162 B TWI841162 B TW I841162B TW 111150792 A TW111150792 A TW 111150792A TW 111150792 A TW111150792 A TW 111150792A TW I841162 B TWI841162 B TW I841162B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
lithium
tungsten
doped
nickel
nitrogen
Prior art date
Application number
TW111150792A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202427837A (zh
Inventor
廖德超
鄭維昇
張嘉珊
Original Assignee
南亞塑膠工業股份有限公司
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 南亞塑膠工業股份有限公司 filed Critical 南亞塑膠工業股份有限公司
Priority to TW111150792A priority Critical patent/TWI841162B/zh
Priority to CN202310132614.4A priority patent/CN118281182A/zh
Priority to US18/178,532 priority patent/US20240217839A1/en
Priority to JP2023088371A priority patent/JP2024095930A/ja
Application granted granted Critical
Publication of TWI841162B publication Critical patent/TWI841162B/zh
Publication of TW202427837A publication Critical patent/TW202427837A/zh

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
    • C01G53/006—Compounds containing, besides nickel, two or more other elements, with the exception of oxygen or hydrogen
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • H01M4/362—Composites
    • H01M4/366—Composites as layered products
    • 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
    • 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
    • H01M4/624—Electric conductive fillers
    • H01M4/625—Carbon or graphite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • 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
    • 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
    • C01P2006/80—Compositional purity
    • 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)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

本發明是有關於一種用於鋰電池的正極材料、其製備方法及鋰電池。所述用於鋰電池的正極材料包括經氮摻雜碳材改質的鎢摻雜鎳錳酸鋰。

Description

用於鋰電池的正極材料、其製備方法及鋰電池
本發明是有關於一種用於鋰電池的正極材料、其製備方法及鋰電池。
現階段鎳錳酸鋰材料，具有三維大隧道結構，導電性好，非常適合鋰離子擴散，因此已嘗試將其用作鋰電池的正極材料。但目前市面上的鎳錳酸鋰材料的克電容量偏低，仍不符需求。因此開發一種具有提高的克電容量的正極材料一直是此技術領域研究的重點。
本發明通過在鎳錳酸鋰材料中摻雜鎢並以氮摻雜碳材對鎢摻雜鎳錳酸鋰材料的表面進行改質來提供一種具有提高的克電容量的鋰電池的正極材料。
本發明提供一種用於鋰電池的正極材料，包括經氮摻雜 碳材改質的鎢摻雜鎳錳酸鋰。
在本發明的一實施例中，所述經氮摻雜碳材改質的鎢摻雜鎳錳酸鋰中，氮摻雜碳材與鎳錳酸鋰的重量比為1：9至1：2。
在本發明的一實施例中，其中所述經氮摻雜碳材改質的鎢摻雜鎳錳酸鋰的平均粒徑為1微米至100微米。
在本發明的一實施例中，其中所述經氮摻雜碳材改質的鎢摻雜鎳錳酸鋰中，鎳及錳的莫耳數和：鋰的莫耳數為1：1至1：4。
在本發明的一實施例中，其中所述經氮摻雜碳材改質的鎢摻雜鎳錳酸鋰中，鎳及錳的莫耳數和：鎢的莫耳數為1：0.5。
本發明提供一種製備用於鋰電池的正極材料的方法，包括：1)利用共沉法將鎳源、錳源合成鎳錳氧化物的前驅體；2)利用共沉法將鎢源、鋰源與鎳錳氧化物的前驅體合成鎢鋰鎳錳氧化物的前驅體；3)高溫燒結鎢鋰鎳錳氧化物的前驅體以得到鎢摻雜鎳錳酸鋰；以及4)以氮摻雜碳材對鎢摻雜鎳錳酸鋰進行改質以得到經氮摻雜碳材改質的鎢摻雜鎳錳酸鋰。
在本發明的一實施例中，以氮摻雜碳材對鎢摻雜鎳錳酸鋰進行改質包括：1)將含氮化合物及所述鎢摻雜鎳錳酸鋰材料分散在溶劑中以製備反應溶液； 2)使反應溶液在二氧化碳的氣氛下在40至80℃的溫度以及1000至1500psi的壓力下反應以得到中間產物；以及3)將中間產物在惰性氣體氣氛下以400至800℃鍛燒。
在本發明的一實施例中，含氮化合物包括吡咯、苯基吡咯、吡啶、石墨氮化碳、乙二胺、丙二胺、苯二胺、三聚氰胺或苯胺中的一或多者。
在本發明的一實施例中，鎢源為偏鎢酸銨、六氯化鎢、鎢酸鈉、鎢酸銨、二硫化鎢或其混合物。
本發明提供一種鋰電池，包括如前所述的用於鋰電池的正極材料。
本發明所提供的用於鋰電池的正極材料通過將鎢加入鎳錳酸鋰的晶格以及利用氮摻雜碳材對鎢摻雜鎳錳酸鋰的表面進行改質而具有提高的克電容量及降低的容量衰減率。
圖1顯示實例1及比較例3在25℃下的電池壽命比較圖。
圖2顯示實例1及比較例3在55℃下的電池壽命比較圖。
以下，將詳細描述本發明的實施例。然而，這些實施例為例示性，且本發明揭露不限於此。
在本文中，由「一數值至另一數值」表示的範圍，是一種避免在說明書中一一列舉該範圍中的所有數值的概要性表示方式。因此，某一特定數值範圍的記載，涵蓋該數值範圍內的任意數值以及由該數值範圍內的任意數值界定出的較小數值範圍，如同在說明書中說明文寫出該任意數值和該較小數值範圍一樣。
本發明藉由使用經氮摻雜碳材改質的鎢摻雜鎳錳酸鋰作為鋰電池的正極材料，來提升鋰電池的克電容量。
本發明的經氮摻雜碳材改質的鎢摻雜鎳錳酸鋰的製備方法可包括：1)利用共沉法將鎳源、錳源合成鎳錳氧化物的前驅體；2)利用共沉法將鎢源、鋰源與鎳錳氧化物的前驅體合成鎢鋰鎳錳氧化物的前驅體；3)高溫燒結鎢鋰鎳錳氧化物的前驅體以得到鎢摻雜鎳錳酸鋰；以及4)以氮摻雜碳材對鎢摻雜鎳錳酸鋰進行改質以得到經氮摻雜碳材改質的鎢摻雜鎳錳酸鋰。
下文闡述本發明的經氮摻雜碳材改質的鎢摻雜鎳錳酸鋰的製備方法的每一步驟。
合成鎳錳氧化物的前驅體
在本發明的實施例中，鎳錳氧化物的前驅體可通過共沉法合成。舉例來說，在共沉劑的存在下，在300至500℃的溫度下，將鎳及錳的原子比實質上為1：3的鎳源及錳源的混合水溶液反 應9至12小時以使其共沉澱，得到鎳錳氧化物前驅體的漿料。較佳地，鎳錳氧化物前驅體的化學式可為Ni0.5Mn1.5O4。
在本發明的實施例中，共沉劑可為聚丙烯醯胺或聚乙二醇，但不限於此。
在本發明的實施例中，鎳源可為氯化鎳、硝酸鎳、乙酸鎳、硫酸鎳或其混合物，但不限於此。
在本發明的實施例中，錳源可為氯化錳、硝酸錳、乙酸錳、硫酸錳或其混合物，但不限於此。
合成鎢鋰鎳錳氧化物的前驅體
在本發明的實施例中，鎢鋰鎳錳氧化物的前驅體可通過共沉法合成。舉例來說，將鋰源及鎢源加入鎳錳氧化物前驅體的漿料中，接著滴加共沉劑使前述混合物在700至1000℃的溫度下反應4至10小時以使其共沉澱，得到鎢鋰鎳錳氧化物的前驅體。
在本發明的實施例中，鋰源可為氫氧化鋰、氯化鋰、硝酸鋰、乙酸鋰、磷酸鋰、磷酸氫二鋰、草酸鋰或其混合物。較佳地，鎳與錳的莫耳數和：鋰的莫耳數的比例為1：1至1：4。
在本發明的實施例中，鎢源可為偏鎢酸銨、六氯化鎢、鎢酸鈉、鎢酸銨、二硫化鎢或其混合物。較佳地，鎳與錳的莫耳數和：鎢的莫耳數的比例為1：0.5。
合成鎢摻雜鎳錳酸鋰
在本發明的實施例中，可將鎢鋰鎳錳氧化物的前驅體中的溶劑移除後，在400℃至1000℃的溫度下進行高溫燒結以完成 晶格重排而得到鎢摻雜鎳錳酸鋰。
製備經氮摻雜碳材改質的鎢摻雜鎳錳酸鋰
將含氮化合物作為氮摻雜碳層的前驅物和鎢摻雜鎳錳酸鋰材料以約10：90的重量比例分散在溶劑中以製備反應溶液。使反應溶液在二氧化碳的氣氛下在約40~80℃的溫度以及約1000至1500psi的壓力下劇烈攪拌一小時，隨後將產物以40~80℃烘乾，最後再用管狀高溫爐將樣品在惰性氣體氣氛下以400~800℃鍛燒3~10小時，而得到經氮摻雜碳材改質的鎢摻雜鎳錳酸鋰材料作為正極材料。所製得的經氮摻雜碳材改質的鎢摻雜鎳錳酸鋰材料可具有約1微米至約200微米的平均粒徑，例如約1微米以上、約4微米以上、約8微米以上、約20微米以下、約100微米以下或約200微米以下的平均粒徑。
在本發明的實施例中，含氮化合物可例如為吡咯類化合物(例如吡咯、苯基吡咯)、吡啶類化合物、石墨氮化碳、二胺類化合物(例如乙二胺、丙二胺、苯二胺等)、三聚氰胺或苯胺，但不以此為限。
在本發明的實施例中，溶劑可例如為無水乙醇，但不以此為限。
由於氮原子的尺寸和碳接近，兩者相容性高，氮可輕易地摻雜於碳材的晶格裡。在混摻後產生的N-C鍵中，氮原子會吸引相鄰碳原子上的電子，誘使其產生電子缺陷，藉此促進材料裡電子的傳導，加強材料的導電性質。
藉由本發明所提供的經氮摻雜碳材改質的鎢摻雜鎳錳酸鋰的製備方法所得到的經氮摻雜碳材改質的鎢摻雜鎳錳酸鋰以鎢及鋰混合燒結，進一步提升克電容量與降低容量衰減率。此外，氮摻雜碳材可增加材料表面活性位點，以降低離子穿透時會遇到的能量屏障。因此，有助於鋰離子的傳遞。
以下，藉由實驗例來詳細說明上述本發明的經氮摻雜碳材改質的鎢摻雜鎳錳酸鋰。然而，下述實驗例並非用以限制本發明。
實驗例
製備正極材料
製備例1：製備鎳錳酸鋰
使用聚丙烯醯胺或聚乙二醇作為共沉劑使其與鎳源、錳源混合以合成Ni0.5Mn1.5O4的前驅體。接著在前驅體中加入氫氧化鋰作為鋰源、摻雜劑與有機介質並機械混合而製備成穩定漿料，漿料中的鎳與錳的莫耳數和：鋰的莫耳數的比例為1：1至1：4。接著使漿料中的沉澱物在900至1200℃高溫結燒得到鎳錳酸鋰作為正極材料1。正極材料1可具有約12微米的D50平均粒徑。
製備例2：製備經氮摻雜碳材改質的鎳錳酸鋰材料
將含氮化合物作為氮摻雜碳層的前驅物和鎳錳酸鋰材料以約10：90的重量比例分散在無水乙醇以製備反應溶液。使反應溶液在二氧化碳的氣氛下加熱至40~80℃及加壓至約1200psi劇烈攪拌一小時，隨後將產物收集並置於烘箱以40~80℃烘乾12小 時，最後再用管狀高溫爐將樣品在惰性氣體氣氛下以400~800℃鍛燒3~10小時，而得到經氮摻雜碳材改質的鎳錳酸鋰材料作為正極材料2。正極材料2可具有約16微米的D50平均粒徑。
製備例3：製備鎢摻雜鎳錳酸鋰材料
使用聚丙烯醯胺或聚乙二醇作為共沉劑使其與鎳源、錳源混合以合成Ni0.5Mn1.5O4的前驅體。接著在前驅體中加入氫氧化鋰、二硫化鎢、摻雜劑與有機介質並機械混合而製備成穩定漿料，漿料中的鎳與錳的莫耳數和：鋰的莫耳數：鎢的莫耳數的比為1：(1~4)：0.5。接著使漿料中的沉澱物在900至1200℃高溫結燒得到鎢摻雜鎳錳酸鋰作為正極材料3。正極材料3可具有約14微米的D50平均粒徑。
製備例4：製備經氮摻雜碳材改質的鎢摻雜鎳錳酸鋰材料
將含氮的前驅物(例如苯吡咯氮、吡啶氮、石墨氮化碳、二胺、三聚氰胺或苯胺)作為氮摻雜碳層的前驅物和鎢摻雜鎳錳酸鋰材料以約10：90的重量比例分散在無水乙醇以製備反應溶液。使反應溶液在二氧化碳的氣氛下加熱至40~80℃及加壓至約1200psi劇烈攪拌一小時，隨後將產物收集並置於烘箱以40~80℃烘乾12小時，最後再用管狀高溫爐將樣品在惰性氣體氣氛下以400~800℃鍛燒3~10小時，而得到經氮摻雜碳材改質的鎢摻雜鎳錳酸鋰材料作為正極材料4。正極材料4可具有約15微米的D50平均粒徑。
製備鋰電池
實例1
使80重量份的正極材料4、10重量份的導電碳黑及10重量份的黏著劑於溶劑中混合成均勻的正極漿料。接著以刮刀將正極漿料塗佈在鋁箔上，再移至烘箱中以40~120℃乾燥，接著進行壓延成型(calendering)以得到正極。
先將負極下蓋平放於絕緣的平台上，將金屬鋰片置於負極下蓋中心，並用壓片器具將鋰片壓平整。然後在市售隔離膜(Celgard 2400)上滴適量的液態電解液，再將隔離膜放於鋰片上方，依序再加上按前述方法製備的正極、墊片(spacer)、彈簧、正極上蓋。接下來，用絕緣鑷子將鈕扣式鋰電池以負極朝上的方式放入電池壓合機，以800Pa的壓力壓製完成電池的組裝。
比較例1-3
以與實例1相同的方法製備鈕扣式鋰電池，但以如上製備的正極材料1-3取代正極材料4。
電化學特性分析：
初始放電容量與容量衰減率
使實例1及比較例1-3的鈕扣式鋰電池在0.5C下進行200圈的充放電循環，觀察其初始放電容量與容量衰減率，實例1及比較例1-3在25℃下的放電克電容量結果顯示於表1中。不同正極材料充放電的電容量計算公式如下：克電容量(mAh/g)=(電流(mA)×時間(h))/(活性材料的質量(g))
表1
Figure 111150792-A0305-02-0011-1
對於標準鎳錳酸鋰材料全電池的基本要求為在低電流(0.1C)的條件下充放電電容量皆達到130mAh/g(鎳錳酸鋰材料材料理論電容量約為130mAh/g)。從表1中可觀察到本發明的正極材料通過氮摻雜碳材改質以及摻雜鎢可有效將實例1的鋰電池的克電容量提高到130mAh/g以上。圖1顯示實例1及比較例3在25℃下的電池壽命比較圖，圖2顯示實例1及比較例3在55℃下的電池壽命比較圖。從圖2可觀察到實例1的鋰電池即使在55℃下進行200圈的充放電循環後仍可維持相對高的電容量，每循環的容量衰減率大約僅0.1371，而比較例3的鋰電池在55℃下進行約50圈的充放電循環後，電容量即大幅衰退，每循環的容量衰減率大約0.3928。可見本發明的正極材料能夠有效降低容量衰減率而延長電池壽命。
綜上所述，本發明通過以共沉法與燒結法將鎢源、鋰源添加至鎳錳氧化物的前驅體，共沉法摻雜方式可降低粉體粒徑與提高摻雜的均勻度。此外，本發明的正極材料藉由在鎢摻雜鎳錳酸鋰表面以氮摻雜碳材改質，而提高了鋰電池的克電容量。

Claims (9)

  1. 一種用於鋰電池的正極材料，包括經氮摻雜碳材改質的鎢摻雜鎳錳酸鋰，其中所述經氮摻雜碳材改質的鎢摻雜鎳錳酸鋰中，氮摻雜碳材與鎳錳酸鋰的重量比為1：9至1：2。
  2. 如請求項1所述的用於鋰電池的正極材料，其中所述經氮摻雜碳材改質的鎢摻雜鎳錳酸鋰的平均粒徑為1微米至100微米。
  3. 如請求項1所述的用於鋰電池的正極材料，其中所述經氮摻雜碳材改質的鎢摻雜鎳錳酸鋰中，鎳及錳的莫耳數和：鋰的莫耳數為1：1至1：4。
  4. 如請求項1所述的用於鋰電池的正極材料，其中所述經氮摻雜碳材改質的鎢摻雜鎳錳酸鋰中，鎳及錳的莫耳數和：鎢的莫耳數為1：0.5。
  5. 一種製備用於鋰電池的正極材料的方法，包括：a)利用共沉法將鎳源、錳源合成鎳錳氧化物的前驅體；b)利用共沉法將鎢源、鋰源與鎳錳氧化物的前驅體合成鎢鋰鎳錳氧化物的前驅體；c)高溫燒結鎢鋰鎳錳氧化物的前驅體以得到鎢摻雜鎳錳酸鋰；以及d)以氮摻雜碳材對鎢摻雜鎳錳酸鋰進行改質以得到經氮摻雜碳材改質的鎢摻雜鎳錳酸鋰， 其中所述經氮摻雜碳材改質的鎢摻雜鎳錳酸鋰中，氮摻雜碳材與鎳錳酸鋰的重量比為1：9至1：2。
  6. 如請求項5所述的製備用於鋰電池的正極材料的方法，其中以氮摻雜碳材對鎢摻雜鎳錳酸鋰進行改質包括：1)將含氮化合物及所述鎢摻雜鎳錳酸鋰材料分散在溶劑中以製備反應溶液；2)使反應溶液在二氧化碳的氣氛下在40~80℃的溫度以及1000至1500psi的壓力下反應以得到中間產物；以及3)將中間產物在惰性氣體氣氛下以400~800℃鍛燒。
  7. 如請求項6所述的製備用於鋰電池的正極材料的方法，其中所述含氮化合物包括吡咯、苯基吡咯、吡啶、石墨氮化碳、乙二胺、丙二胺、苯二胺、三聚氰胺或苯胺中的一或多者。
  8. 如請求項5所述的製備用於鋰電池的正極材料的方法，其中所述鎢源為偏鎢酸銨、六氯化鎢、鎢酸鈉、鎢酸銨、二硫化鎢或其混合物。
  9. 一種鋰電池，包括如請求項1到請求項4任一項所述的用於鋰電池的正極材料。
TW111150792A 2022-12-30 2022-12-30 用於鋰電池的正極材料、其製備方法及鋰電池 TWI841162B (zh)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW111150792A TWI841162B (zh) 2022-12-30 2022-12-30 用於鋰電池的正極材料、其製備方法及鋰電池
CN202310132614.4A CN118281182A (zh) 2022-12-30 2023-02-17 用于锂电池的正极材料、其制备方法及锂电池
US18/178,532 US20240217839A1 (en) 2022-12-30 2023-03-06 Positive electrode material for lithium battery, preparation method thereof and lithium battery
JP2023088371A JP2024095930A (ja) 2022-12-30 2023-05-30 リチウム電池用正極材料、その作製方法、およびリチウム電池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW111150792A TWI841162B (zh) 2022-12-30 2022-12-30 用於鋰電池的正極材料、其製備方法及鋰電池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI841162B true TWI841162B (zh) 2024-05-01
TW202427837A TW202427837A (zh) 2024-07-01

Family

ID=91645031

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111150792A TWI841162B (zh) 2022-12-30 2022-12-30 用於鋰電池的正極材料、其製備方法及鋰電池

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20240217839A1 (zh)
JP (1) JP2024095930A (zh)
CN (1) CN118281182A (zh)
TW (1) TWI841162B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103956480A (zh) * 2014-05-21 2014-07-30 山东大学 一种wo3包覆锰酸锂材料及其制备方法
US20200083524A1 (en) * 2017-11-06 2020-03-12 Lg Chem, Ltd. Positive Electrode Material, Positive Electrode, and Lithium Secondary Battery Which Include Spinel-Structured Lithium Manganese-Based Positive Electrode Active Material
CN111900401A (zh) * 2020-07-24 2020-11-06 贵州梅岭电源有限公司 一种氧化钨和氮掺杂碳复合包覆锂电池正极材料的方法
CN114927667A (zh) * 2022-06-10 2022-08-19 松山湖材料实验室 正极活性材料及其制备方法、正极片和锂离子二次电池

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103956480A (zh) * 2014-05-21 2014-07-30 山东大学 一种wo3包覆锰酸锂材料及其制备方法
US20200083524A1 (en) * 2017-11-06 2020-03-12 Lg Chem, Ltd. Positive Electrode Material, Positive Electrode, and Lithium Secondary Battery Which Include Spinel-Structured Lithium Manganese-Based Positive Electrode Active Material
CN111900401A (zh) * 2020-07-24 2020-11-06 贵州梅岭电源有限公司 一种氧化钨和氮掺杂碳复合包覆锂电池正极材料的方法
CN114927667A (zh) * 2022-06-10 2022-08-19 松山湖材料实验室 正极活性材料及其制备方法、正极片和锂离子二次电池

Also Published As

Publication number Publication date
US20240217839A1 (en) 2024-07-04
JP2024095930A (ja) 2024-07-11
CN118281182A (zh) 2024-07-02
TW202427837A (zh) 2024-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101767848B1 (ko) 비수전해질 이차 전지용 부극재, 비수전해질 이차 전지용 부극재의 제조 방법 및 리튬 이온 이차 전지
CN110299516B (zh) 碳纳米管阵列负载钛酸锂柔性电极材料的制备方法
Lee et al. High performance well-developed single crystal LiNi0. 91Co0. 06Mn0. 03O2 cathode via LiCl-NaCl flux method
JP7182633B2 (ja) リチウムイオン電気化学セル用の固体電解質
CN102683669A (zh) 锂离子电池正极材料及其制备方法
KR20150073969A (ko) Li-Ni 복합 산화물 입자 분말 및 그의 제조 방법, 및 비수전해질 이차 전지
KR20210080354A (ko) 리튬-황 전지용 전이 금속 설파이드-계 물질
US20230046838A1 (en) Na excess p3-type layered oxides as cathode materials for sodium ion batteries
CN106450227B (zh) 一种利用分级结构In2O3/C复合材料制备锂电池的方法
Lin et al. Preparation and characterization of carbon-coated Li [Ni 1/3 Co 1/3 Mn 1/3] O 2 cathode material for lithium-ion batteries
CN114520323A (zh) 一种双策略改性层状氧化物钠离子电池正极材料及其制备方法和应用
Chauque et al. Comparative study of different alkali (Na, Li) titanate substrates as active materials for anodes of lithium-ion batteries
KR101244417B1 (ko) 탄소를 함유하는 리튬 2차 전지용 리튬티타늄산화물 전극재료 및 이의 제조방법
CN111591971B (zh) 磷酸钛锂纳米复合材料、制备方法及在水系电池中的应用
JP2015046262A (ja) フッ化物電極材料の合成方法
Balaji et al. A study on the influence of dysprosium cation substitution on the structural, morphological, and electrochemical properties of lithium manganese oxide
TWI841162B (zh) 用於鋰電池的正極材料、其製備方法及鋰電池
CN113097490A (zh) 十二面体ZIF-67/Co3O4复合材料、制备方法及其应用
CN116799201A (zh) 一种卤化物基正极活性材料及其合成方法与应用
JP2000323122A (ja) 非水系電解質二次電池用正極活物質とその製造方法
JP2009242121A (ja) リチウムマンガン酸化物粉体粒子及びその製造方法、並びにそれを正極活物質として用いたリチウム二次電池
CN114079052B (zh) 一种纳米管氮化钨/硫正极材料及其制备方法
TW404078B (en) Spinel compounds as cathodes for lithium batteries
KR101693711B1 (ko) 탄소, 질소 코팅된 리튬티타늄산화물 입자의 제조방법, 전극 활물질 및 리튬이차전지
CN111446454A (zh) 一种电子化合物作为锂空气电池正极催化剂材料的应用