WO2013178056A1 - Positive electrode material and synthesis method thereof - Google Patents

Positive electrode material and synthesis method thereof Download PDF

Info

Publication number
WO2013178056A1
WO2013178056A1 PCT/CN2013/076350 CN2013076350W WO2013178056A1 WO 2013178056 A1 WO2013178056 A1 WO 2013178056A1 CN 2013076350 W CN2013076350 W CN 2013076350W WO 2013178056 A1 WO2013178056 A1 WO 2013178056A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
zinc
compound
calcium
carbon
source
Prior art date
Application number
PCT/CN2013/076350
Other languages
French (fr)
Chinese (zh)
Inventor
岳敏
刘祥
王思敏
黄友元
Original Assignee
深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司
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 深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司 filed Critical 深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司
Publication of WO2013178056A1 publication Critical patent/WO2013178056A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/58Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/5825Oxygenated metallic salts or polyanionic structures, e.g. borates, phosphates, silicates, olivines
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362Composites
    • H01M4/366Composites as layered products
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • Li x M y M' z (R0 4 ) n type compound can be used as an electrode material of a lithium ion secondary battery and an electrochemical capacitor, wherein 0 ⁇ x 3, 0 ⁇ y ⁇ 2, 0 z ⁇ 0.5, ln 3, M is one or more elements in elements Nos. 21-30 of the periodic table, M, which is one or more elements of Mg, Ca, Al, and Z, and R is S, P, or Si.
  • the flow rate of the nitrogen, inert gas or reducing gas is 0.1-5000 L/min, the volume of oxygen in the furnace is below 200 ppm, the inert gas is argon or helium, and the reducing gas is hydrogen, carbon monoxide, acetylene, formazan or B. Hey.
  • the Cu compound is: copper oxide, cuprous chloride, cuprous cyanide, cuprous sulfide, cuprous thiocyanate, copper carbonate, copper chlorate, copper chloride, copper fluoride, copper formate, hydroxide Copper, copper nitrate, copper perchlorate, copper sulfate, copper sulfide;
  • the carbon-containing compound is acetylene, formamidine, and ethyl hydrazine;
  • the compound of V is: vanadium pentoxide, vanadium pentoxide, vanadium dioxide and vanadium pentoxide;
  • the compound of Cr is: chromium oxide, chromium nitrate, chromium perchlorate, chromium sulfate;
  • the mixing device of the invention adopts mechanical stirring, planetary ball milling, agitating ball milling, mechanical fusion, mixing by a mixer; the mixing mode is solid phase mixing, liquid phase mixing, solid-liquid mixing;
  • the carbon-nitrogen-containing triple bond compound is a nitrile, an isonitrile, or a cyanide: acrylonitrile, polyacrylonitrile, acetonitrile, phenylacetonitrile, adiponitrile, cyanide, hydrocyanic acid, sodium cyanide, potassium cyanide.
  • the compounds of Cr are: chromium oxide, chromium nitrate, chromium perchlorate, and chromium sulfate.
  • the compounds of Mg are: magnesium oxide, magnesium acetate, magnesium benzoate, magnesium carbonate, magnesium chlorate, magnesium chloride, magnesium chromate, magnesium formate, magnesium hydroxide, magnesium nitrate, magnesium oxalate, magnesium perchlorate, magnesium phosphate, sulfuric acid Magnesium, magnesium thiosulfate.
  • Ca compounds are: calcium oxide, calcium chloride, calcium acetate, calcium azide, calcium benzoate, calcium carbonate, calcium chlorate, calcium dihydrogen phosphate, calcium fluoride, calcium formate, calcium hydrogen phosphate, calcium hydroxide , calcium nitrate, calcium nitrite, calcium oxalate, calcium perchlorate, calcium permanganate, calcium phosphate.
  • the Zn compounds are: zinc oxide, zinc acetate, zinc bromide, zinc carbonate, zinc chlorate, zinc chloride, zinc cyanide, zinc fluoride, zinc formate, zinc nitrate, zinc oxalate, zinc sulfate, zinc sulfite, Zinc tartrate.
  • the carbon-nitrogen-containing triple bond compound is a nitrile, an isonitrile, or a cyanide: acrylonitrile, polyacrylonitrile, acetonitrile, phenylacetonitrile, adiponitrile, cyanide, hydrocyanic acid, sodium cyanide, potassium cyanide.
  • the compounds of V are: vanadium pentoxide, vanadium trioxide, vanadium dioxide and vanadium pentoxide.
  • the compounds of Cr are: chromium oxide, chromium nitrate, chromium perchlorate, and chromium sulfate.
  • the source is one or more of compounds of Mg, Ca, A1 and Zn. among them,
  • the compounds of Mg are: magnesium oxide, magnesium acetate, magnesium benzoate, magnesium carbonate, magnesium chlorate, magnesium chloride, magnesium chromate, magnesium formate, magnesium hydroxide, magnesium nitrate, magnesium oxalate, magnesium perchlorate, magnesium phosphate, sulfuric acid Magnesium, magnesium thiosulfate.
  • the source of R is a compound of S, P or Si. among them,
  • the compounds of Si are: silica, lithium silicate, bismuth silicon oxide and its hydrolysis products.
  • Solid phase mixing speed l-50000r/min including mechanical mixer l-50000r/min, planetary ball mill l-500r/min, agitating ball mill l-1000r/min, mechanical fusion machine l-2000r/min, mixer l-1000r/ Min, time 0.1-72h.
  • the flow rate of nitrogen, inert gas or reducing gas is 0.1-5000 L/min, and the oxygen volume in the controlled furnace is below 200 ppm.
  • the inert gas is argon or helium.
  • the reducing gas is hydrogen, carbon monoxide, acetylene, formamidine or acetamidine.
  • the source gas flow rate of the CN source is 0.1-5000 L/min, and the volume of the CN source gas in the controlled furnace is 0.1-90%.
  • the negative electrode is a lithium metal plate
  • the separator is Cel ga rd2400
  • the electrolyte is 1 mol/L LiPF 6 /DMC+DEC (volume ratio of 1:1), and assembled into a CR2025 type analog battery.
  • the half-cell charge and discharge platform prepared by the method of the invention as a positive electrode is stable, has small electrochemical polarization, and has a capacity of 156 mAh/g.
  • the 1C charge-discharge curve of Comparative Example 1 was compared with the 1C charge-discharge curve of Example 1, and the discharge voltage platform using CN/LiFeP0 4 material was higher, and the specific capacity of Example 1 was 145 mAh/g.
  • the specific capacity of Comparative Example 1 was 139 mAh/g. Table 1 Process parameters of Examples 1-8 and Comparative Example 1
  • Example 1 coated or lithium carbonate, dihydrogen phosphate plus acrylonitrile-containing material, the dry material is placed to obtain an olivine-type doped with ammonium carbonitride, iron oxide, the percentage of massage amount is into the box furnace, CN /LiFeP0 4 , CN total lithium iron phosphate material ratio 1: 2: 1, adding 30% of the emulsion, the milk is nitrogen, the flow rate is 1.7%, wherein the CN/LiFeP0 4 alcohol makes the solid content 5%, N, the liquid content of all raw materials 2L / min, C content of 1. 5%, N 2%, the content of the mass percentage of 0. 2%
  • lithium carbonate, lithium hydroxide, lithium acetate in Li source, Li source not listed, and Li source listed in the examples are respectively provided to provide Li element in the chemical reaction process, and M
  • the source, the M' source, and the R source are reacted and sintered to form Li x M y M' z (R0 4 ) n .
  • V, Mn, Fe in the M source are respectively used, and other elements not listed: Sc, Ti, Co, Ni, Cu, Zn, and V, Mn, Fe listed in the examples belong to
  • the subgroup elements of the fourth cycle of the chemical periodic table can form an olivine structure or a Nasicon structure with Li and R04, or form a metal doping.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

A positive electrode material CN/LixMyM'z(RO4)n, wherein the mass of a carbonitride compound, as the coating or doping material of the LixMyM'Z(RO4)n type compound, is 0.1-30% of the CN/LixMyM'z(RO4)n; M is more than one of the elements Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu and Zn; M' is more than one of Mg, Ca, Al and Zn; and R is S, P or Si. The synthesis method of the positive electrode material comprises: mixing, and pyrolysis reaction under high temperature. Compared to prior art, using the carbonitride compound as coating or doping material can improve the conductivity of the electrode material, thus the conductivity is superior to that of the electrode material coated or doped with carbon material.

Description

正极电极材料及其合成方法 技术领域 本发明涉及一种电极材料及其制备方法, 特别是一种正极材料及其制备方 说  BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrode material and a method of preparing the same, and more particularly to a cathode material and a preparation method thereof
法。 背景技术 law. Background technique
LixMyM' z (R04) n型化合物可作为锂离子二次电池、 电化学电容器的电极 材料, 其中, 0<x 3, 0^y^2, 0 z<0.5, l n 3, M是元素周期表第 21-30 号元素中的一种以上元素, M, 是 Mg、 Ca、 Al、 Z书n中的一种以上元素, R是 S、 P或 Si。 Li x M y M' z (R0 4 ) n type compound can be used as an electrode material of a lithium ion secondary battery and an electrochemical capacitor, wherein 0<x 3, 0^y^2, 0 z<0.5, ln 3, M is one or more elements in elements Nos. 21-30 of the periodic table, M, which is one or more elements of Mg, Ca, Al, and Z, and R is S, P, or Si.
LixMyM' z (R04) 型化合物的特点是导电性通常较低, 在制备电极材料或 电极、 以及在使用时需要添加导电剂增加其导电性能, 现有技术采用的导电剂 类型有碳类和金属类, 金属类导电剂包括 Au、 Ag。 金属类导电剂价格昂贵, 所 以常用的导电剂是碳类导电剂。 现有技术在制备电极材料时以包覆或掺杂的方 式, 添加有机碳源, 经过高温碳化处理形成导电剂, 或在制备电极时直接在电 极材料中添加无机碳。 上述方法不能很好改善 LixMyM' z (R04) n型化合物的 导电性能。 发明内容 本发明的目的是提供一种正极电极材料及其合成方法, 要解决的技术问题 是提高 LixMyM'z (R04) 11型化合物的导电性能。 本发明采用以下技术方案:一种正极电极材料,通式为 CN/LixMyM'z(R04) n, 在 LixMyM'z (R04) 型化合物中包覆或掺杂有碳氮化合物 (CN), 碳氮化合 物中, 碳所占的元素比为 1-99.9%, 氮所占的元素比例为 0.01-70%, 碳氮化合物 的质量为 CN/LixMyM'z (R04) n质量的 0.1-30%, 其中, 0<x 3, 0^y^2, 0 z<0.5, l n 3, M是元素 Sc、 Ti、 V、 Cr、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Cu、 Zn中 的一种以上, M,是 Mg、 Ca、 Al、 Zn中的一种以上, R是 S、 P或 Si, CN/LixMyM'z (R04) n为橄榄石型结构或 Nasicon结构; Li x M y M' z (R0 4 ) type compounds are characterized by generally low conductivity, preparation of electrode materials or electrodes, and the need to add conductive agents during use to increase their electrical conductivity, the type of conductive agent used in the prior art. There are carbon and metal, and metal conductive agents include Au and Ag. Metal-based conductive agents are expensive, so commonly used conductive agents are carbon-based conductive agents. In the prior art, in the preparation of the electrode material, an organic carbon source is added by coating or doping, and a conductive agent is formed by high-temperature carbonization treatment, or inorganic carbon is directly added to the electrode material when preparing the electrode. The above method does not improve the conductivity of the Li x M y M' z (R0 4 ) n type compound. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a positive electrode material and a synthesis method thereof, which are to improve the electrical conductivity of a compound of Li x M y M' z (R0 4 ) 11 type. The invention adopts the following technical scheme: a positive electrode material having the general formula CN/Li x M y M' z (R0 4 ) n , coated or doped in a compound of Li x M y M' z (R0 4 ) type Mixed with carbon and nitrogen compounds (CN), carbonitride The ratio of carbon to the element is 1-99.9%, the proportion of nitrogen to the element is 0.01-70%, and the mass of the carbon-nitrogen compound is 0.1% of the mass of CN/Li x M y M' z (R0 4 ) n -30%, wherein 0<x 3, 0^y^2, 0 z<0.5, ln 3, M is one of the elements Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn M or more, M is one or more of Mg, Ca, Al, and Zn, R is S, P or Si, and CN/Li x M y M' z (R0 4 ) n is an olivine structure or a Nasicon structure;
所述碳氮化合物(CN)源为含碳氮三键的化合物丙烯腈、聚丙烯腈、 乙腈、 苯乙腈、 己二腈、 氰、 氢氰酸、 氰化钠、 氰化钾, 含碳氮双键的化合物希夫 碱、 一级醛亚胺、 二级醛亚胺、 一级酮亚胺、 二级酮亚胺、 醛肟、 酮肟、 二苯 甲酮腙、 羰基氰化物间氯苯腙, 含碳氮元素的化合物吡啶、 吡啶类、 吡咯、 吡 咯类、 硝基苯、 基苯酚 (苦味酸)、 三硝基甲苯、 三硝基间苯二酚、 硝化甘油、 亚硝基苯、 亚硝胺、 醛肟、 酮肟, 碳单质或含碳化合物与氮单质或含氮化合物 的混合物, 其中的一种以上;  The carbonitride (CN) source is a carbon-nitrogen triple bond-containing compound acrylonitrile, polyacrylonitrile, acetonitrile, phenylacetonitrile, adiponitrile, cyanide, hydrocyanic acid, sodium cyanide, potassium cyanide, carbon-nitrogen-containing Double bond compound Schiff base, primary aldimine, secondary aldimine, primary ketimine, secondary ketimine, aldoxime, ketoxime, benzophenone oxime, carbonyl cyanide m-chlorobenzene腙, a compound containing carbon and nitrogen, pyridine, pyridine, pyrrole, pyrrole, nitrobenzene, phenol (picric acid), trinitrotoluene, trinitroresorcin, nitroglycerin, nitrosobenzene, a nitrosamine, an aldoxime, a ketoxime, a simple substance of carbon or a mixture of a carbon-containing compound and a nitrogen element or a nitrogen-containing compound, one or more of which;
所述含碳化合物为有机碳源葡萄糖、 果糖、 蔗糖、 麦芽糖、 山梨糖、 聚乙 二醇、 聚乙烯醇、 聚乙烯、 聚丙烯、 淀粉、 纤维素及其酯、 乙烯-环氧乙垸聚合 物或呋喃醇的聚合物、 柠檬酸; 无机碳源乙炔黑、 碳纳米管、 碳纳米纤维; 气 体碳源为乙炔、 甲垸、 乙垸;  The carbon-containing compound is an organic carbon source such as glucose, fructose, sucrose, maltose, sorbose, polyethylene glycol, polyvinyl alcohol, polyethylene, polypropylene, starch, cellulose and ester thereof, and ethylene-epoxyethylene oxime polymerization. Or a polymer of furanol, citric acid; inorganic carbon source acetylene black, carbon nanotubes, carbon nanofibers; gas carbon source is acetylene, formamidine, acetamidine;
所述含氮化合物为硝酸、 硝酸盐、 一氧化二氮、 一氧化氮、 三氧化二氮、 二氧化氮、 四氧化二氮、 五氧化二氮。 硝酸盐为硝酸铁、 硝酸锂。  The nitrogen-containing compound is nitric acid, nitrate, nitrous oxide, nitrogen monoxide, dinitrogen trioxide, nitrogen dioxide, dinitrogen tetroxide, and dinitrogen pentoxide. The nitrates are iron nitrate and lithium nitrate.
一种正极电极材料的合成方法, 包括以下歩骤:  A method for synthesizing a positive electrode material includes the following steps:
一、 混合, 按 Li元素, M中包含的 Sc、 Ti、 V、 Cr、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Cu、 Zn元素, M, 中包含的 Mg、 Ca、 Al、 Zn元素, R的 S、 P或 Si元素, 物 质的量的配比: 0<Li 3 : 0 M 2 : 0 M, <0.5 : 1 R 3, CN源占 Li源、 M 源、 M, 源、 R源和 CN源前躯体物料总质量的 0.1-60%, 将 Li源、 M源、 M, 源、 R源和 CN源混合, 得到前驱体; 1. Mixing, according to the Li element, the elements of Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn contained in M, M, Mg, Ca, Al, Zn elements, R of S , P or Si element, the ratio of the amount of the substance: 0<Li 3 : 0 M 2 : 0 M, <0.5 : 1 R 3, CN source accounts for Li source, M source, M, source, R source and CN source 0.1-60% of the total mass of the precursor material, Li source, M source, M, The source, the R source and the CN source are mixed to obtain a precursor;
二、 将前驱体放入管式炉、 箱式炉、 回转炉、 辊道窑或隧道窑内, 在氮气、 惰性气体或还原性气体保护下,进行高温热解反应, 以 0.8-18°C/min的升温速率 从室温升温至 500-1100°C, 热解反应 l-72h, 炉内自然冷却至室温, 得到 CN/ LixMyM'z (R04) no 在 LixMyM'z (R04)!!型化合物中包覆或掺杂有碳氮化合物 CN, CN 的质量为 CN/ LixMyM'z (R04) n质量的 0.1-30%, 其中, 0<x 3, 0 y 2, 0 z<0.5, l n 3, CN/ LixMyM'z (R04) n 为橄榄石型结构或 Nasicon 结构; 2. Put the precursor into a tube furnace, box furnace, rotary kiln, roller kiln or tunnel kiln, and carry out high temperature pyrolysis reaction under the protection of nitrogen, inert gas or reducing gas, at 0.8-18 °C. The heating rate of /min is raised from room temperature to 500-1100 ° C, the pyrolysis reaction is 1-72 h, and the furnace is naturally cooled to room temperature to obtain CN/ Li x M y M' z (R0 4 ) no in Li x M y M ' z (R0 4 )! ! The compound is coated or doped with a carbonitride CN, and the mass of CN is 0.1-30% of the mass of CN/Li x M y M' z (R0 4 ) n , wherein 0<x 3, 0 y 2, 0 z<0.5, ln 3, CN/ Li x M y M' z (R0 4 ) n is an olivine structure or a Nasicon structure;
所述氮气、 惰性气体或还原性气体流量为 0.1~5000L/min, 炉内氧气体积含 量在 200ppm以下, 惰性气体为氩气或氦气, 还原性气体为氢气、 一氧化碳、 乙 炔、 甲垸或乙垸。  The flow rate of the nitrogen, inert gas or reducing gas is 0.1-5000 L/min, the volume of oxygen in the furnace is below 200 ppm, the inert gas is argon or helium, and the reducing gas is hydrogen, carbon monoxide, acetylene, formazan or B. Hey.
本发明的 Li源为氧化锂、 氢氧化锂、 磷酸锂、 碳酸锂、 硝酸锂、 磷酸二氢 锂、 甲酸锂和醋酸锂中的一种以上;  The Li source of the present invention is at least one of lithium oxide, lithium hydroxide, lithium phosphate, lithium carbonate, lithium nitrate, lithium dihydrogen phosphate, lithium formate and lithium acetate;
所述 M源为 Sc、 Ti、 V、 Cr、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Cu和 Zn的单质或化合物 中的一种以上, 其中,  The M source is one or more of a simple substance or a compound of Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, and Zn, wherein
所述 Sc的化合物为: 氧化钪、 草酸钪、 硫酸钪;  The compound of the Sc is: cerium oxide, cerium oxalate, cerium sulfate;
所述 Ί 的化合物为: 二氧化钛、 四氯化钛、 三氯化钛、 偏钛酸、 二羰基二 茂钛、 氟化钛、 三氧化二钛、 硫酸氧钛;  The ruthenium compound is: titanium dioxide, titanium tetrachloride, titanium trichloride, metatitanic acid, titanium dicarbonyl titania, titanium fluoride, titanium oxynitride, titanyl sulfate;
所述 V的化合物为: 一氧化钒、 三氧化二钒、 二氧化钒和五氧化二钒; 所述 Cr的化合物为: 氧化铬、 硝酸铬、 高氯酸铬、 硫酸铬;  The compound of V is: vanadium pentoxide, vanadium pentoxide, vanadium dioxide and vanadium pentoxide; the compound of Cr is: chromium oxide, chromium nitrate, chromium perchlorate, chromium sulfate;
所述 Mn的化合物为: 氧化锰、 三氧化二锰、 二氧化锰、 四氧化三锰、 七氧 化二锰、 氯化锰、 高锰酸盐、 碳酸锰、 锰酸钾、 硫酸锰铵、 硫化锰、 乙酸锰、 三氟化锰、 四氟化锰、 硝酸锰、 硫酸锰; 所述 Fe的化合物为: 磷酸铁、 硫酸亚铁、 三氧化二铁、 氧化亚铁、 四氧化 三铁、 硫酸亚铁铵、 硫酸亚铁、 磷酸亚铁、 磷酸亚铁铵、 柠檬酸亚铁、 二茂铁、 硫化亚铁、 磷化二铁、 乙酸亚铁、 硫酸铁、 硝酸铁、 氯化亚铁、 氯化铁、 氢氧 化亚铁、 碳酸亚铁、 硝酸亚铁、 草酸亚铁、 高氯酸亚铁、 氢氧化铁; The Mn compound is: manganese oxide, manganese dioxide, manganese dioxide, trimanganese tetraoxide, manganese dimanganese oxide, manganese chloride, permanganate, manganese carbonate, potassium manganate, ammonium manganese sulfate, sulfurization Manganese, manganese acetate, manganese trifluoride, manganese tetrafluoride, manganese nitrate, manganese sulfate; The Fe compound is: iron phosphate, ferrous sulfate, ferric oxide, ferrous oxide, triiron tetroxide, ammonium ferrous sulfate, ferrous sulfate, ferrous phosphate, ammonium ferrous phosphate, ferrous citrate , ferrocene, ferrous sulfide, ferrous phosphide, ferrous acetate, ferric sulphate, ferric nitrate, ferrous chloride, ferric chloride, ferrous hydroxide, ferrous carbonate, ferrous nitrate, ferrous oxalate, Ferrous perchlorate, iron hydroxide;
所述 Co的化合物为: 氧化钴、 溴酸钴、 溴化钴、 氯酸钴、 氯化钴、 氟化钴、 硝酸钴、 亚硝酸钴、 高氯酸钴、 硫酸钴;  The compound of Co is: cobalt oxide, cobalt bromate, cobalt bromide, cobalt chlorate, cobalt chloride, cobalt fluoride, cobalt nitrate, cobalt nitrite, cobalt perchlorate, cobalt sulfate;
所述 Ni的化合物为: 氧化镍、碳酸镍、 氯酸镍、 氯化镍、 氟化镍、 硝酸镍、 高氯酸镍、 焦磷酸镍、 硫酸镍;  The Ni compound is: nickel oxide, nickel carbonate, nickel chlorate, nickel chloride, nickel fluoride, nickel nitrate, nickel perchlorate, nickel pyrophosphate, nickel sulfate;
所述 Cu的化合物为: 氧化铜、 氯化亚铜、 氰化亚铜、 硫化亚铜、 硫氰酸亚 铜、 碳酸铜、 氯酸铜、 氯化铜、 氟化铜、 甲酸铜、 氢氧化铜、 硝酸铜、 高氯酸 铜、 硫酸铜、 硫化铜;  The Cu compound is: copper oxide, cuprous chloride, cuprous cyanide, cuprous sulfide, cuprous thiocyanate, copper carbonate, copper chlorate, copper chloride, copper fluoride, copper formate, hydroxide Copper, copper nitrate, copper perchlorate, copper sulfate, copper sulfide;
所述 Zn的化合物为: 氧化锌、 乙酸锌、 溴化锌、碳酸锌、 氯酸锌、 氯化锌、 氰化锌、 氟化锌、 甲酸锌、 硝酸锌、 草酸锌、 硫酸锌、 亚硫酸锌、 酒石酸锌。  The Zn compound is: zinc oxide, zinc acetate, zinc bromide, zinc carbonate, zinc chlorate, zinc chloride, zinc cyanide, zinc fluoride, zinc formate, zinc nitrate, zinc oxalate, zinc sulfate, sulfurous acid Zinc, zinc tartrate.
所述 M, 源为 Mg、 Ca、 A1和 Zn的化合物中的一种以上, 其中,  The M source is one or more of compounds of Mg, Ca, A1, and Zn, wherein
所述 Mg的化合物为: 氧化镁、 乙酸镁、 苯甲酸镁、 碳酸镁、 氯酸镁、 氯化 镁、 铬酸镁、 甲酸镁、 氢氧化镁、 硝酸镁、 草酸镁、 高氯酸镁、 磷酸镁、 硫酸 镁、 硫代硫酸镁;  The Mg compound is: magnesium oxide, magnesium acetate, magnesium benzoate, magnesium carbonate, magnesium chlorate, magnesium chloride, magnesium chromate, magnesium formate, magnesium hydroxide, magnesium nitrate, magnesium oxalate, magnesium perchlorate, magnesium phosphate , magnesium sulfate, magnesium thiosulfate;
所述 Ca的化合物为: 氧化钙、 氯化钙、 乙酸钙、 叠氮化钙、 苯甲酸钙、 碳 酸钙、 氯酸钙、 磷酸二氢钙、 氟化钙、 甲酸钙、 磷酸氢钙、 氢氧化钙、 硝酸钙、 亚硝酸钙、 草酸钙、 高氯酸钙、 高锰酸钙、 磷酸钙;  The Ca compound is: calcium oxide, calcium chloride, calcium acetate, calcium azide, calcium benzoate, calcium carbonate, calcium chlorate, calcium dihydrogen phosphate, calcium fluoride, calcium formate, calcium hydrogen phosphate, hydrogen Calcium oxide, calcium nitrate, calcium nitrite, calcium oxalate, calcium perchlorate, calcium permanganate, calcium phosphate;
所述 A1的化合物为: 氧化铝、 氯化铝、 氟化铝、 硝酸铝、 高氯酸铝、 硫酸 氰化锌、 氟化锌、 甲酸锌、 硝酸锌、 草酸锌、 硫酸锌、 亚硫酸锌、 酒石酸锌。 所述 R源为 S、 P或 Si的化合物, 其中, The compound of A1 is: alumina, aluminum chloride, aluminum fluoride, aluminum nitrate, aluminum perchlorate, sulfuric acid Zinc cyanide, zinc fluoride, zinc formate, zinc nitrate, zinc oxalate, zinc sulfate, zinc sulfite, zinc tartrate. The R source is a compound of S, P or Si, wherein
所述 S的化合物为: 硫酸、 硫酸锂;  The compound of S is: sulfuric acid, lithium sulfate;
所述 P 的化合物为: 五氧化二磷、 磷酸、 磷酸二氢铵、 磷酸二氢锂、 磷酸 氢二铵、 磷酸铵、 磷酸氢铵盐;  The compound of P is: phosphorus pentoxide, phosphoric acid, ammonium dihydrogen phosphate, lithium dihydrogen phosphate, diammonium phosphate, ammonium phosphate, ammonium hydrogen phosphate;
所述 Si的化合物为: 硅石、 硅酸锂、 垸氧基硅垸及其水解产物;  The compound of Si is: silica, lithium silicate, silicon oxysilane and its hydrolysis product;
所述 CN源为含碳氮三键的化合物丙烯腈、 聚丙烯腈、 乙腈、 苯乙腈、 己 二腈、 氰、 氢氰酸、 氰化钠、 氰化钾, 含碳氮双键的化合物希夫碱、 一级醛亚 胺、 二级醛亚胺、 一级酮亚胺、 二级酮亚胺、 醛肟、 酮肟、 二苯甲酮腙、 羰基 氰化物间氯苯腙, 含碳氮元素的化合物吡啶、 吡啶类、 吡咯、 吡咯类、 硝基苯、 基苯酚(苦味酸)、 三硝基甲苯、 三硝基间苯二酚、 硝化甘油、 亚硝基苯、 亚硝 胺、 醛肟、 酮肟, 碳单质或含碳化合物与氮单质或含氮化合物的混合物, 其中 的一种以上;  The CN source is a compound containing carbon and nitrogen triple bonds, acrylonitrile, polyacrylonitrile, acetonitrile, phenylacetonitrile, adiponitrile, cyanide, hydrocyanic acid, sodium cyanide, potassium cyanide, and compounds containing carbon and nitrogen double bonds. Base, primary aldimine, secondary aldimine, primary ketimine, secondary ketimine, aldoxime, ketoxime, benzophenone oxime, carbonyl cyanide m-chlorophenylhydrazine, carbon-nitrogen Elemental compounds pyridine, pyridine, pyrrole, pyrrole, nitrobenzene, phenol (picric acid), trinitrotoluene, trinitroresorcin, nitroglycerin, nitrosobenzene, nitrosamine, aldehyde a mixture of hydrazine, ketone oxime, carbon simple substance or carbon-containing compound with nitrogen elemental or nitrogen-containing compound, one or more;
含碳化合物为有机碳源葡萄糖、 果糖、 蔗糖、 麦芽糖、 山梨糖、 聚乙二醇、 聚乙烯醇、 聚乙烯、 聚丙烯、 淀粉、 纤维素及其酯、 乙烯-环氧乙垸聚合物或呋 喃醇的聚合物、 柠檬酸, 无机碳源乙炔黑、 碳纳米管、 碳纳米纤维, 气体碳源 为乙炔、 甲垸、 乙垸;  Carbon-containing compounds are organic carbon sources such as glucose, fructose, sucrose, maltose, sorbose, polyethylene glycol, polyvinyl alcohol, polyethylene, polypropylene, starch, cellulose and their esters, ethylene-epoxyethylene polymers or Polymer of furanol, citric acid, inorganic carbon source acetylene black, carbon nanotubes, carbon nanofibers, gas carbon source is acetylene, formamidine, acetamidine;
含氮化合物为硝酸、 硝酸盐、 一氧化二氮、 一氧化氮、 三氧化二氮、 二氧 化氮、 四氧化二氮、 五氧化二氮。 硝酸盐为硝酸铁、 硝酸锂。  The nitrogen-containing compounds are nitric acid, nitrate, nitrous oxide, nitrogen monoxide, dinitrogen trioxide, nitrogen dioxide, dinitrogen tetroxide, and dinitrogen pentoxide. The nitrates are iron nitrate and lithium nitrate.
本发明的混合方式为固相混合, 转速 l-50000r/min, 时间 0.1-72h; 或液相 混合, 质量固含量为 1-99%, 溶剂为水、 乙醇或丙酮, 转速 l-50000r/min, 时间 0.1-72h, 然后于 70-400°C下, 干燥 0.1-72h;  The mixing mode of the invention is solid phase mixing, the rotation speed is l-50000r/min, the time is 0.1-72h; or the liquid phase is mixed, the mass solid content is 1-99%, the solvent is water, ethanol or acetone, and the rotation speed is l-50000r/min. , time 0.1-72h, then dried at 70-400 ° C, 0.1-72h;
所述固相混合或液相混合采用机械搅拌机、 行星球磨机、 搅拌球磨机、 机 械融合机、混合机混合;所述机械搅拌机 l-50000r/min,行星球磨机 l-500r/min, 搅拌球磨机 l-1000r/min, 机械融合机 l-2000r/min, 混合机 l-1000r/min。 The solid phase mixing or the liquid phase mixing uses a mechanical agitator, a planetary ball mill, a stirring ball mill, and a machine Mechanical fusion machine, mixer mixing; mechanical mixer l-50000r/min, planetary ball mill l-500r/min, agitating ball mill l-1000r/min, mechanical fusion machine l-2000r/min, mixer l-1000r/min .
本发明的前驱体放入行星球磨、 搅拌球磨、 机械融合、 粉碎设备中, 转速 l-50000r/min, 其中机械搅拌 l-50000r/min, 行星球磨 l-500r/min, 搅拌球磨 l-1000r/min, 机械融合 l-2000r/min, 混合机 l-1000r/min, 时间 0.1-72h, 得到细 化后的前躯体。  The precursor of the invention is placed in a planetary ball mill, agitating ball mill, a mechanical fusion, a pulverizing device, and the rotation speed is l-50000r/min, wherein the mechanical stirring is l-50000r/min, the planetary ball mill l-500r/min, the agitating ball mill l-1000r/ Min, mechanical fusion l-2000r/min, mixer l-1000r/min, time 0.1-72h, to obtain the refined precursor.
一种正极电极材料的合成方法, 包括以下歩骤:  A method for synthesizing a positive electrode material includes the following steps:
一、 混合, 按 Li元素, M中包含的 Sc、 Ti、 V、 Cr、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Cu、 Zn元素, M, 中包含的 Mg、 Ca、 Al、 Zn元素, R的 S、 P或 Si元素, 物 质的量的配比: 0<Li 3 : 0 M 2 : 0 M, <0.5 : 1 R 3, 将 Li源、 M源、 M' 源和 R源混合, 得到前驱体;  1. Mixing, according to the Li element, the elements of Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn contained in M, M, Mg, Ca, Al, Zn elements, R of S , P or Si element, the ratio of the amount of the substance: 0<Li 3 : 0 M 2 : 0 M, <0.5 : 1 R 3, the Li source, the M source, the M' source and the R source are mixed to obtain a precursor ;
二、 将前驱体放入管式炉、 箱式炉、 回转炉、 辊道窑或隧道窑内, 在氮气、 惰性气体或还原性气体保护下,进行高温热解反应, 以 0.8-18°C/min的升温速率 从室温升温至 500-1100 °C, 热解反应 l-72h, 热解反应期间充入 CN源气体, 自 然冷却至室温, 得到 CN/LixMyM'z (R04) n; 在 LixMyM'z (R04) n型化合物中 包覆或掺杂有碳氮化合物 (CN), 碳氮化合物 (CN ) 的质量为 CN/ LixMyM'z 2. Put the precursor into a tube furnace, box furnace, rotary kiln, roller kiln or tunnel kiln, and carry out high temperature pyrolysis reaction under the protection of nitrogen, inert gas or reducing gas, at 0.8-18 °C. The heating rate of /min is raised from room temperature to 500-1100 °C, pyrolysis reaction is 1-72h, the CN source gas is charged during the pyrolysis reaction, and naturally cooled to room temperature to obtain CN/Li x M y M' z (R0 4 n ) is coated or doped with a carbonitride (CN) in the Li x M y M' z (R0 4 ) n type compound, and the mass of the carbonitride (CN ) is CN/ Li x M y M' z
(R04) n质量的 0.1-30%, 其中, 0<x 3, 0^y^2, 0 z<0.5, l n 3, CN/ LixMyM'z (R04) n为橄榄石型结构或 Nasicon结构; (R0 4 ) 0.1-30% of n mass, where 0<x 3, 0^y^2, 0 z<0.5, ln 3, CN/ Li x M y M' z (R0 4 ) n is olivine Type structure or Nasicon structure;
所述氮气、 惰性气体或还原性气体流量为 0.1-5000L/min, 控制炉内氧气体 积含量在 200ppm以下, 所述惰性气体为氩气或氦气, 所述还原性气体为氢气、 一氧化碳、 乙炔、 甲垸或乙垸;  The flow rate of the nitrogen gas, the inert gas or the reducing gas is 0.1-5000 L/min, the oxygen volume in the furnace is controlled to be 200 ppm or less, the inert gas is argon or helium, and the reducing gas is hydrogen, carbon monoxide or acetylene. , hyperthyroidism or acetaminophen;
CN源气体流量为 0.1-5000L/min, 炉内 CN源气体体积含量在 0.1-90%; 所述 CN源气体为气相状态的以下物质: 含碳氮三键的化合物丙烯腈、 聚丙 烯腈、 乙腈、 苯乙腈、 己二腈、 氰、 氢氰酸、 氰化钠、 氰化钾, 含碳氮双键 的化合物希夫碱、 一级醛亚胺、 二级醛亚胺、 一级酮亚胺、 二级酮亚胺、 醛肟、 酮肟、 二苯甲酮腙、 羰基氰化物间氯苯腙, 含碳氮元素的化合物吡啶、 吡啶类、 吡咯、 吡咯类、 硝基苯、 基苯酚 (苦味酸)、 三硝基甲苯、 三硝基间苯二酚、 硝 化甘油、 亚硝基苯、 亚硝胺、 醛肟、 酮肟, 含碳化合物与氮单质或含氮化合物 的混合物, 其中的一种以上; The source gas flow rate of the CN source is 0.1-5000 L/min, and the volume of the CN source gas in the furnace is 0.1-90%; the CN source gas is the following in the gas phase state: the compound containing carbon and nitrogen triple bonds, acrylonitrile, polypropylene Alkenonitrile, acetonitrile, phenylacetonitrile, adiponitrile, cyanide, hydrocyanic acid, sodium cyanide, potassium cyanide, compound containing carbon-nitrogen double bond, Schiff base, primary aldimine, secondary aldimine, one Ketoimine, secondary ketimine, aldoxime, ketooxime, benzophenone oxime, carbonyl cyanide m-chlorophenylhydrazine, compound containing carbon and nitrogen, pyridine, pyridine, pyrrole, pyrrole, nitrobenzene , phenol (picric acid), trinitrotoluene, trinitroresorcin, nitroglycerin, nitrosobenzene, nitrosamines, aldoximes, ketoximes, carbon-containing compounds and nitrogen or nitrogen-containing compounds a mixture of more than one;
含碳化合物为乙炔、 甲垸、 乙垸;  The carbon-containing compound is acetylene, formamidine, and ethyl hydrazine;
所述含氮化合物为一氧化二氮、 一氧化氮、 三氧化二氮、 二氧化氮、 四氧 本发明的 Li源为氧化锂、 氢氧化锂、 磷酸锂、 碳酸锂、 硝酸锂、 磷酸二氢 锂、 甲酸锂和醋酸锂中的一种以上;  The nitrogen-containing compound is nitrous oxide, nitrogen monoxide, dinitrogen trioxide, nitrogen dioxide, and tetraoxide. The Li source of the present invention is lithium oxide, lithium hydroxide, lithium phosphate, lithium carbonate, lithium nitrate, and phosphoric acid. One or more of lithium hydrogen hydride, lithium formate and lithium acetate;
所述 M源为 Sc、 Ti、 V、 Cr、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Cu和 Zn的单质或化合物 中的一种以上, 其中,  The M source is one or more of a simple substance or a compound of Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, and Zn, wherein
所述 Sc的化合物为: 氧化钪、 草酸钪、 硫酸钪;  The compound of the Sc is: cerium oxide, cerium oxalate, cerium sulfate;
所述 Ί 的化合物为: 二氧化钛、 四氯化钛、 三氯化钛、 偏钛酸、 二羰基二 茂钛、 氟化钛、 三氧化二钛、 硫酸氧钛;  The ruthenium compound is: titanium dioxide, titanium tetrachloride, titanium trichloride, metatitanic acid, titanium dicarbonyl titania, titanium fluoride, titanium oxynitride, titanyl sulfate;
所述 V的化合物为: 一氧化钒、 三氧化二钒、 二氧化钒和五氧化二钒; 所述 Cr的化合物为: 氧化铬、 硝酸铬、 高氯酸铬、 硫酸铬;  The compound of V is: vanadium pentoxide, vanadium pentoxide, vanadium dioxide and vanadium pentoxide; the compound of Cr is: chromium oxide, chromium nitrate, chromium perchlorate, chromium sulfate;
所述 Mn的化合物为: 氧化锰、 三氧化二锰、 二氧化锰、 四氧化三锰、 七氧 化二锰、 氯化锰、 高锰酸盐、 碳酸锰、 锰酸钾、 硫酸锰铵、 硫化锰、 乙酸锰、 三氟化锰、 四氟化锰、 硝酸锰、 硫酸锰;  The Mn compound is: manganese oxide, manganese dioxide, manganese dioxide, trimanganese tetraoxide, manganese dimanganese oxide, manganese chloride, permanganate, manganese carbonate, potassium manganate, ammonium manganese sulfate, sulfurization Manganese, manganese acetate, manganese trifluoride, manganese tetrafluoride, manganese nitrate, manganese sulfate;
所述 Fe的化合物为: 磷酸铁、 硫酸亚铁、 三氧化二铁、 氧化亚铁、 四氧化 三铁、 硫酸亚铁铵、 硫酸亚铁、 磷酸亚铁、 磷酸亚铁铵、 柠檬酸亚铁、 二茂铁、 硫化亚铁、 磷化二铁、 乙酸亚铁、 硫酸铁、 硝酸铁、 氯化亚铁、 氯化铁、 氢氧 化亚铁、 碳酸亚铁、 硝酸亚铁、 草酸亚铁、 高氯酸亚铁、 氢氧化铁; The Fe compound is: iron phosphate, ferrous sulfate, ferric oxide, ferrous oxide, triiron tetroxide, ammonium ferrous sulfate, ferrous sulfate, ferrous phosphate, ammonium ferrous phosphate, ferrous citrate Ferrocene, Ferrous sulphide, ferrous sulphide, ferrous acetate, ferric sulphate, ferric nitrate, ferrous chloride, ferric chloride, ferrous hydroxide, ferrous carbonate, ferrous nitrate, ferrous oxalate, ferrous perchlorate Iron hydroxide;
所述 Co的化合物为: 氧化钴、 溴酸钴、 溴化钴、 氯酸钴、 氯化钴、 氟化钴、 硝酸钴、 亚硝酸钴、 高氯酸钴、 硫酸钴;  The compound of Co is: cobalt oxide, cobalt bromate, cobalt bromide, cobalt chlorate, cobalt chloride, cobalt fluoride, cobalt nitrate, cobalt nitrite, cobalt perchlorate, cobalt sulfate;
所述 Ni的化合物为: 氧化镍、碳酸镍、 氯酸镍、 氯化镍、 氟化镍、 硝酸镍、 高氯酸镍、 焦磷酸镍、 硫酸镍;  The Ni compound is: nickel oxide, nickel carbonate, nickel chlorate, nickel chloride, nickel fluoride, nickel nitrate, nickel perchlorate, nickel pyrophosphate, nickel sulfate;
所述 Cu的化合物为: 氧化铜、 氯化亚铜、 氰化亚铜、 硫化亚铜、 硫氰酸亚 铜、 碳酸铜、 氯酸铜、 氯化铜、 氟化铜、 甲酸铜、 氢氧化铜、 硝酸铜、 高氯酸 铜、 硫酸铜、 硫化铜;  The Cu compound is: copper oxide, cuprous chloride, cuprous cyanide, cuprous sulfide, cuprous thiocyanate, copper carbonate, copper chlorate, copper chloride, copper fluoride, copper formate, hydroxide Copper, copper nitrate, copper perchlorate, copper sulfate, copper sulfide;
所述 Zn的化合物为: 氧化锌、 乙酸锌、 溴化锌、碳酸锌、 氯酸锌、 氯化锌、 氰化锌、 氟化锌、 甲酸锌、 硝酸锌、 草酸锌、 硫酸锌、 亚硫酸锌、 酒石酸锌; 所述 M, 源为 Mg、 Ca、 A1和 Zn的化合物中的一种以上, 其中,  The Zn compound is: zinc oxide, zinc acetate, zinc bromide, zinc carbonate, zinc chlorate, zinc chloride, zinc cyanide, zinc fluoride, zinc formate, zinc nitrate, zinc oxalate, zinc sulfate, sulfurous acid Zinc, zinc tartrate; the M, the source is one or more of the compounds of Mg, Ca, A1 and Zn, wherein
所述 Mg的化合物为: 氧化镁、 乙酸镁、 苯甲酸镁、 碳酸镁、 氯酸镁、 氯化 镁、 铬酸镁、 甲酸镁、 氢氧化镁、 硝酸镁、 草酸镁、 高氯酸镁、 磷酸镁、 硫酸 镁、 硫代硫酸镁;  The Mg compound is: magnesium oxide, magnesium acetate, magnesium benzoate, magnesium carbonate, magnesium chlorate, magnesium chloride, magnesium chromate, magnesium formate, magnesium hydroxide, magnesium nitrate, magnesium oxalate, magnesium perchlorate, magnesium phosphate , magnesium sulfate, magnesium thiosulfate;
所述 Ca的化合物为: 氧化钙、 氯化钙、 乙酸钙、 叠氮化钙、 苯甲酸钙、 碳 酸钙、 氯酸钙、 磷酸二氢钙、 氟化钙、 甲酸钙、 磷酸氢钙、 氢氧化钙、 硝酸钙、 亚硝酸钙、 草酸钙、 高氯酸钙、 高锰酸钙、 磷酸钙;  The Ca compound is: calcium oxide, calcium chloride, calcium acetate, calcium azide, calcium benzoate, calcium carbonate, calcium chlorate, calcium dihydrogen phosphate, calcium fluoride, calcium formate, calcium hydrogen phosphate, hydrogen Calcium oxide, calcium nitrate, calcium nitrite, calcium oxalate, calcium perchlorate, calcium permanganate, calcium phosphate;
所述 A1的化合物为: 氧化铝、 氯化铝、 氟化铝、 硝酸铝、 高氯酸铝、 硫酸 铝、 氢氧化铝;  The compound of A1 is: aluminum oxide, aluminum chloride, aluminum fluoride, aluminum nitrate, aluminum perchlorate, aluminum sulfate, aluminum hydroxide;
所述 Zn的化合物为: 氧化锌、 乙酸锌、 溴化锌、碳酸锌、 氯酸锌、 氯化锌、 氰化锌、 氟化锌、 甲酸锌、 硝酸锌、 草酸锌、 硫酸锌、 亚硫酸锌、 酒石酸锌; 所述 R源为 S、 P或 Si的化合物; 其中, 所述 s的化合物为: 硫酸、 硫酸锂; The Zn compound is: zinc oxide, zinc acetate, zinc bromide, zinc carbonate, zinc chlorate, zinc chloride, zinc cyanide, zinc fluoride, zinc formate, zinc nitrate, zinc oxalate, zinc sulfate, sulfurous acid Zinc, zinc tartrate; the R source is a compound of S, P or Si; The compound of the s is: sulfuric acid, lithium sulfate;
所述 P 的化合物为: 五氧化二磷、 磷酸、 磷酸二氢铵、 磷酸二氢锂、 磷酸 氢二铵、 磷酸铵、 磷酸氢铵盐;  The compound of P is: phosphorus pentoxide, phosphoric acid, ammonium dihydrogen phosphate, lithium dihydrogen phosphate, diammonium phosphate, ammonium phosphate, ammonium hydrogen phosphate;
所述 Si的化合物为: 硅石、 硅酸锂、 垸氧基硅垸及其水解产物。  The compounds of Si are: silica, lithium silicate, bismuth silicon oxide and hydrolyzed products thereof.
本发明的混合的设备采用机械搅拌、 行星球磨、 搅拌球磨、 机械融合、 混 合机混合; 混合方式为固相混合、 液相混合、 固液搭配混合;  The mixing device of the invention adopts mechanical stirring, planetary ball milling, agitating ball milling, mechanical fusion, mixing by a mixer; the mixing mode is solid phase mixing, liquid phase mixing, solid-liquid mixing;
所述固相混合转速 l-50000r/min, 其中机械搅拌机 l-50000r/min, 行星球磨 机 l-500r/min, 搅拌球磨机 l-1000r/min, 机械融合机 l-2000r/min, 混合机 l-1000r/min, 时间 0.1-72h;  The solid phase mixing speed is l-50000r/min, wherein the mechanical mixer l-50000r/min, the planetary ball mill l-500r/min, the agitating ball mill l-1000r/min, the mechanical fusion machine l-2000r/min, the mixer l- 1000r/min, time 0.1-72h;
所述液相混合质量固含量为 1-99%, 溶剂为水、 乙醇或丙酮, 转速 l-50000r/min, 其中机械搅拌 l~50000r/min, 行星球磨 l~500r/min, 搅拌球磨 l~1000r/min, 机械融合 l~2000r/min, 混合机 l~1000r/min, 时间 0.1-72h, 于 70-400 °C下, 干燥 0.1-72h;  The liquid phase mixing mass solid content is 1-99%, the solvent is water, ethanol or acetone, the rotation speed is l-50000r/min, wherein the mechanical stirring is l~50000r/min, the planetary ball grinding is l~500r/min, and the stirring ball mill l~ 1000r/min, mechanical fusion l~2000r/min, mixer l~1000r/min, time 0.1-72h, dry at 70-400 °C, 0.1-72h;
所述固液搭配混合, 先固相混合转速 l-50000r/mm, 其中机械搅拌 l-50000r/min,行星球磨 l-500r/min,搅拌球磨 l-1000r/min,机械融合 l-2000r/min, 混合机 l-1000r/min, 时间 0.1-72h; 后液相混合, 质量固含量为 1-99%, 溶剂为 水、 乙醇或丙酮, 转速 l-50000r/min, 其中机械搅拌 l-50000r/min, 行星球磨 l-500r/min, 搅拌球磨 l-1000r/min, 机械融合 l-2000r/min, 混合机 l-1000r/min, 时间 0.1-72h, 于 70-400°C下, 干燥 0.1-72h。  The solid-liquid mixing and mixing, first solid-phase mixing speed l-50000r/mm, wherein mechanical stirring l-50000r/min, planetary ball milling l-500r/min, stirring ball milling l-1000r/min, mechanical fusion l-2000r/min , Mixer l-1000r/min, time 0.1-72h; post-liquid phase mixing, mass solid content is 1-99%, solvent is water, ethanol or acetone, rotation speed l-50000r/min, mechanical stirring l-50000r/ Min, planetary ball mill l-500r/min, agitated ball mill l-1000r/min, mechanical fusion l-2000r/min, mixer l-1000r/min, time 0.1-72h, dry at 70-400 °C, 0.1- 72h.
本发明将前驱体放入行星球磨、 搅拌球磨、 机械融合、 粉碎设备中, 转速 l-50000r/min, 其中机械搅拌 l-50000r/min, 行星球磨 l-500r/min, 搅拌球磨 l-1000r/min, 机械融合 l-2000r/min, 混合机 l-1000r/min, 时间 0.1-72h, 得到细 化后的前躯体。 本发明与现有技术相比, 用碳氮化合物作为包覆或掺杂材料, 提高电极材 料的导电性, 导电性优于用碳材料包覆或掺杂的电极材料。 The invention puts the precursor into the planetary ball mill, the agitating ball mill, the mechanical fusion, the pulverizing equipment, the rotation speed is l-50000r/min, wherein the mechanical stirring is l-50000r/min, the planetary ball mill l-500r/min, the agitating ball mill l-1000r/ Min, mechanical fusion l-2000r/min, mixer l-1000r/min, time 0.1-72h, to obtain the refined precursor. Compared with the prior art, the present invention uses a carbonitride compound as a coating or doping material to improve the conductivity of the electrode material, and the conductivity is superior to that of an electrode material coated or doped with a carbon material.
附图说明 DRAWINGS
图 1是本发明实施例 1的 XRD图。  BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is an XRD diagram of Embodiment 1 of the present invention.
图 2是本发明实施例 1的 SEM图。  Fig. 2 is an SEM image of Embodiment 1 of the present invention.
图 3是本发明实施例 1的模拟电池 0.1C充放电曲线图。  Fig. 3 is a graph showing the charge and discharge of a simulated battery of Example 1 of the present invention.
图 4是本发明实施例 1与对比例 1制备材料的 1C充放电曲线对比图。  Fig. 4 is a graph showing the comparison of the 1C charge and discharge curves of the materials prepared in Example 1 of the present invention and Comparative Example 1.
图 5是碳的片层结构图。  Figure 5 is a sheet structure diagram of carbon.
图 6是碳氮化合物的一种结构图。  Figure 6 is a structural diagram of a carbonitride compound.
具体实施方式 detailed description
下面结合附图和实施例对本发明作进一歩详细说明。  The present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings and embodiments.
本发明的正极电极材料,通式为 CN/LixMyM'z (R04) n,在 LixMyM'z (R04) 型化合物中包覆或掺杂有碳氮化合物 CN, CN的质量为 CN/LixMyM'z (R04) n 质量的 0.1-30%, 其中, 0<x 3, 0 y 2, 0 z<0.5, l n 3, M是元素周 期表第 21-30号元素 Sc、 Ti、 V、 Cr、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Cu、 Zn中的一种以上, M, 是 Mg、 Ca、 Al、 Zn中的一种以上, R是 S、 P或 Si。 包覆或掺杂的碳氮化 合物中, 碳所占的元素比为 1-99.9%, 氮所占的元素比例为 0.01-70%。 CN/LixMyM'z (R04) n为橄榄石型结构或 Nasicon结构。 The positive electrode material of the present invention has the general formula CN/Li x M y M' z (R0 4 ) n and is coated or doped with a carbonitride CN in a Li x M y M' z (R0 4 ) type compound. , the mass of CN is 0.1-30% of the mass of CN/Li x M y M' z (R0 4 ) n , where 0<x 3, 0 y 2, 0 z<0.5, ln 3, M is the periodic table of elements One or more of the elements Nos. 21 to 30, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, and Zn, and M is one or more of Mg, Ca, Al, and Zn, and R is S. , P or Si. Among the coated or doped carbonitrides, carbon accounts for 1-99.9% of the elements, and nitrogen accounts for 0.01-70%. CN/Li x M y M' z (R0 4 ) n is an olivine structure or a Nasicon structure.
CN源为含碳氮三键的化合物,含碳氮双键的化合物,含碳氮元素的化合物, 碳单质或含碳化合物与氮单质或含氮化合物的混合物, 其中的一种以上。  The CN source is a compound containing a carbon-nitrogen triple bond, a compound containing a carbon-nitrogen double bond, a compound containing a carbon-nitrogen element, a simple substance of carbon or a mixture of a carbon-containing compound and a nitrogen element or a nitrogen-containing compound, or more than one.
含碳氮三键的化合物为腈类、 异腈类、 氰类: 丙烯腈、 聚丙烯腈、 乙腈、 苯乙腈、 己二腈、 氰、 氢氰酸、 氰化钠、 氰化钾。  The carbon-nitrogen-containing triple bond compound is a nitrile, an isonitrile, or a cyanide: acrylonitrile, polyacrylonitrile, acetonitrile, phenylacetonitrile, adiponitrile, cyanide, hydrocyanic acid, sodium cyanide, potassium cyanide.
含碳氮双键的化合物为亚胺类、 肟类、 腙类: 希夫碱、 一级醛亚胺、 二级 醛亚胺、 一级酮亚胺、 二级酮亚胺、 醛肟、 酮肟、 二苯甲酮腙、 羰基氰化物间 氯苯月宗。 The compounds containing carbon and nitrogen double bonds are imines, anthraquinones, anthracenes: Schiff base, primary aldimine, secondary Aldimine, primary ketimine, secondary ketimine, aldoxime, ketoxime, benzophenone oxime, carbonyl cyanide m-chlorobenzene.
含碳氮元素的化合物为吡啶、 吡啶类、 吡咯、 吡咯类、 硝基苯、 基苯酚(苦 味酸)、 三硝基甲苯 TNT、 三硝基间苯二酚(收敛酸)、 硝化甘油、 亚硝基苯、 亚 硝胺、 肟类 (醛肟、 酮肟)。  The carbon-nitrogen-containing compound is pyridine, pyridine, pyrrole, pyrrole, nitrobenzene, phenol (picric acid), trinitrotoluene TNT, trinitroresorcin (stringing acid), nitroglycerin, sub Nitrobenzene, nitrosamines, anthraquinones (aldoximes, ketoximes).
含碳化合物包括有机碳源、 无机碳源、 气体碳源。 有机碳源为葡萄糖、 果 糖、 蔗糖、 麦芽糖、 山梨糖、 聚乙二醇、 聚乙烯醇、 聚乙烯、 聚丙烯、 淀粉、 纤维素及其酯、 乙烯-环氧乙垸聚合物或呋喃醇的聚合物、 柠檬酸。 无机碳源为 乙炔黑、 碳纳米管、 碳纳米纤维。 气体碳源为乙炔、 甲垸、 乙垸。  Carbon-containing compounds include organic carbon sources, inorganic carbon sources, and gaseous carbon sources. The organic carbon source is glucose, fructose, sucrose, maltose, sorbose, polyethylene glycol, polyvinyl alcohol, polyethylene, polypropylene, starch, cellulose and its esters, ethylene-epoxyethylene polymer or furanol. Polymer, citric acid. The inorganic carbon source is acetylene black, carbon nanotubes, and carbon nanofibers. The gas carbon source is acetylene, formamidine, and acetamidine.
含氮化合物为硝酸、 硝酸盐、 一氧化二氮、 一氧化氮、 三氧化二氮、 二氧 化氮、 四氧化二氮、 五氧化二氮。 硝酸盐为硝酸铁、 硝酸锂。  The nitrogen-containing compounds are nitric acid, nitrate, nitrous oxide, nitrogen monoxide, dinitrogen trioxide, nitrogen dioxide, dinitrogen tetroxide, and dinitrogen pentoxide. The nitrates are iron nitrate and lithium nitrate.
本发明的正极电极材料的合成方法一, 包括以下歩骤:  The first method for synthesizing the positive electrode material of the present invention comprises the following steps:
一、 混合, 按 Li元素, M中包含的 Sc、 Ti、 V、 Cr、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Cu、 Zn元素, M, 中包含的 Mg、 Ca、 Al、 Zn元素, R的 S、 P或 Si元素, 物 质的量的配比: 〔0<Li 3〕 : 〔0 M 2〕 : 〔0 M, <0.5〕 : 〔1 R 3〕, CN源占 Li源、 M源、 M, 源、 R源和 CN源物料总质量的 0.1-60%, 将 Li源、 M源、 M, 源、 R源和 CN源混合, 得到前驱体。  1. Mixing, according to the Li element, the elements of Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn contained in M, M, Mg, Ca, Al, Zn elements, R of S , P or Si element, the ratio of the amount of the substance: [0<Li 3] : [0 M 2] : [0 M, <0.5] : [1 R 3], CN source accounts for Li source, M source, M The source, the R source, and the source material of the CN source are 0.1-60% of the total mass, and the Li source, the M source, the M source, the R source, and the CN source are mixed to obtain a precursor.
Li源为氧化锂、 氢氧化锂、 磷酸锂、 碳酸锂、 硝酸锂、 磷酸二氢锂、 甲酸 锂和醋酸锂中的一种以上。  The Li source is at least one of lithium oxide, lithium hydroxide, lithium phosphate, lithium carbonate, lithium nitrate, lithium dihydrogen phosphate, lithium formate and lithium acetate.
M源为 Sc、 Ti、 V、 Cr、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Cu和 Zn的单质或化合物中的 一种以上。 其中, 氟化钛、 三氧化二钛、 硫酸氧钛。 The M source is one or more of a simple substance or a compound of Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, and Zn. among them, Titanium fluoride, titanium trioxide, titanium oxysulfate.
V的化合物为: 一氧化钒、 三氧化二钒、 二氧化钒和五氧化二钒。  The compounds of V are: vanadium pentoxide, vanadium trioxide, vanadium dioxide and vanadium pentoxide.
Cr的化合物为: 氧化铬、 硝酸铬、 高氯酸铬、 硫酸铬。  The compounds of Cr are: chromium oxide, chromium nitrate, chromium perchlorate, and chromium sulfate.
Mn的化合物为: 氧化锰、 三氧化二锰、 二氧化锰、 四氧化三锰、 七氧化二 锰、 氯化锰、 高锰酸盐、 碳酸锰、 锰酸钾、 硫酸锰铵、 硫化锰、 乙酸锰、 三氟 化锰、 四氟化锰、 硝酸锰、 硫酸锰。  The compounds of Mn are: manganese oxide, manganese dioxide, manganese dioxide, trimanganese tetraoxide, manganese dimanganese oxide, manganese chloride, permanganate, manganese carbonate, potassium manganate, manganese ammonium sulfate, manganese sulfide, Manganese acetate, manganese trifluoride, manganese tetrafluoride, manganese nitrate, manganese sulfate.
Fe的化合物为: 磷酸铁、 硫酸亚铁、 三氧化二铁、 氧化亚铁、 四氧化三铁、 硫酸亚铁铵、 硫酸亚铁、 磷酸亚铁、 磷酸亚铁铵、 柠檬酸亚铁、 二茂铁、 硫化 亚铁、 磷化二铁、 乙酸亚铁、 硫酸铁、 硝酸铁、 氯化亚铁、 氯化铁、 氢氧化亚 铁、 碳酸亚铁、 硝酸亚铁、 草酸亚铁、 高氯酸亚铁、 氢氧化铁。  Fe compounds are: iron phosphate, ferrous sulfate, ferric oxide, ferrous oxide, triiron tetroxide, ammonium ferrous sulfate, ferrous sulfate, ferrous phosphate, ammonium ferrous phosphate, ferrous citrate, two Ferrocene, ferrous sulfide, ferrous phosphide, ferrous acetate, ferric sulphate, ferric nitrate, ferrous chloride, ferric chloride, ferrous hydroxide, ferrous carbonate, ferrous nitrate, ferrous oxalate, high chloride Ferrous acid, iron hydroxide.
Co的化合物为: 氧化钴、 溴酸钴、 溴化钴、 氯酸钴、 氯化钴、 氟化钴、 硝 酸钴、 亚硝酸钴、 高氯酸钴、 硫酸钴。  The compounds of Co are: cobalt oxide, cobalt bromate, cobalt bromide, cobalt chlorate, cobalt chloride, cobalt fluoride, cobalt nitrate, cobalt nitrite, cobalt perchlorate, cobalt sulfate.
Ni的化合物为: 氧化镍、 碳酸镍、 氯酸镍、 氯化镍、 氟化镍、 硝酸镍、 高 氯酸镍、 焦磷酸镍、 硫酸镍。  The compounds of Ni are: nickel oxide, nickel carbonate, nickel chlorate, nickel chloride, nickel fluoride, nickel nitrate, nickel perchlorate, nickel pyrophosphate, nickel sulfate.
Cu的化合物为: 氧化铜、 氯化亚铜、 氰化亚铜、 硫化亚铜、 硫氰酸亚铜、 碳酸铜、 氯酸铜、 氯化铜、 氟化铜、 甲酸铜、 氢氧化铜、 硝酸铜、 高氯酸铜、 硫酸铜、 硫化铜。  The compounds of Cu are: copper oxide, cuprous chloride, cuprous cyanide, cuprous sulfide, cuprous thiocyanate, copper carbonate, copper chlorate, copper chloride, copper fluoride, copper formate, copper hydroxide, Copper nitrate, copper perchlorate, copper sulfate, copper sulfide.
Zn的化合物为: 氧化锌、 乙酸锌、 溴化锌、 碳酸锌、 氯酸锌、 氯化锌、 氰 化锌、 氟化锌、 甲酸锌、 硝酸锌、 草酸锌、 硫酸锌、 亚硫酸锌、 酒石酸锌。  The Zn compounds are: zinc oxide, zinc acetate, zinc bromide, zinc carbonate, zinc chlorate, zinc chloride, zinc cyanide, zinc fluoride, zinc formate, zinc nitrate, zinc oxalate, zinc sulfate, zinc sulfite, Zinc tartrate.
M, 源为 Mg、 Ca、 A1和 Zn的化合物中的一种以上。 其中,  M, the source is one or more of compounds of Mg, Ca, A1 and Zn. among them,
Mg的化合物为: 氧化镁、 乙酸镁、 苯甲酸镁、 碳酸镁、 氯酸镁、 氯化镁、 铬酸镁、 甲酸镁、 氢氧化镁、 硝酸镁、 草酸镁、 高氯酸镁、 磷酸镁、 硫酸镁、 硫代硫酸镁。 Ca的化合物为: 氧化钙、 氯化钙、 乙酸钙、 叠氮化钙、 苯甲酸钙、 碳酸钙、 氯酸钙、 磷酸二氢钙、 氟化钙、 甲酸钙、 磷酸氢钙、 氢氧化钙、 硝酸钙、 亚硝 酸钙、 草酸钙、 高氯酸钙、 高锰酸钙、 磷酸钙。 The compounds of Mg are: magnesium oxide, magnesium acetate, magnesium benzoate, magnesium carbonate, magnesium chlorate, magnesium chloride, magnesium chromate, magnesium formate, magnesium hydroxide, magnesium nitrate, magnesium oxalate, magnesium perchlorate, magnesium phosphate, sulfuric acid Magnesium, magnesium thiosulfate. Ca compounds are: calcium oxide, calcium chloride, calcium acetate, calcium azide, calcium benzoate, calcium carbonate, calcium chlorate, calcium dihydrogen phosphate, calcium fluoride, calcium formate, calcium hydrogen phosphate, calcium hydroxide , calcium nitrate, calcium nitrite, calcium oxalate, calcium perchlorate, calcium permanganate, calcium phosphate.
A1的化合物为: 氧化铝、 氯化铝、 氟化铝、 硝酸铝、 高氯酸铝、 硫酸铝、 氢氧化铝。  The compound of A1 is: alumina, aluminum chloride, aluminum fluoride, aluminum nitrate, aluminum perchlorate, aluminum sulfate, aluminum hydroxide.
Zn的化合物为: 氧化锌、 乙酸锌、 溴化锌、 碳酸锌、 氯酸锌、 氯化锌、 氰 化锌、 氟化锌、 甲酸锌、 硝酸锌、 草酸锌、 硫酸锌、 亚硫酸锌、 酒石酸锌。  The Zn compounds are: zinc oxide, zinc acetate, zinc bromide, zinc carbonate, zinc chlorate, zinc chloride, zinc cyanide, zinc fluoride, zinc formate, zinc nitrate, zinc oxalate, zinc sulfate, zinc sulfite, Zinc tartrate.
R源为 S、 P或 Si的化合物。 其中,  The source of R is a compound of S, P or Si. among them,
S的化合物为: 硫酸、 硫酸锂。  The compounds of S are: sulfuric acid, lithium sulfate.
P的化合物为: 五氧化二磷、磷酸、磷酸二氢铵、磷酸二氢锂、磷酸氢二铵、 磷酸铵、 磷酸氢铵盐。  The compounds of P are: phosphorus pentoxide, phosphoric acid, ammonium dihydrogen phosphate, lithium dihydrogen phosphate, diammonium hydrogen phosphate, ammonium phosphate, ammonium hydrogen phosphate.
Si的化合物为: 硅石、 硅酸锂、 垸氧基硅垸及其水解产物。  The compounds of Si are: silica, lithium silicate, bismuth silicon oxide and its hydrolysis products.
CN源为含碳氮三键的化合物,含碳氮双键的化合物,含碳氮元素的化合物, 碳单质或含碳化合物与氮单质或含氮化合物的混合物, 其中的一种以上。  The CN source is a compound containing a carbon-nitrogen triple bond, a compound containing a carbon-nitrogen double bond, a compound containing a carbon-nitrogen element, a simple substance of carbon or a mixture of a carbon-containing compound and a nitrogen element or a nitrogen-containing compound, or more than one.
含碳氮三键的化合物为腈类、 异腈类、 氰类: 丙烯腈、 聚丙烯腈、 乙腈、 苯乙腈、 己二腈、 氰、 氢氰酸、 氰化钠、 氰化钾。  The carbon-nitrogen-containing triple bond compound is a nitrile, an isonitrile, or a cyanide: acrylonitrile, polyacrylonitrile, acetonitrile, phenylacetonitrile, adiponitrile, cyanide, hydrocyanic acid, sodium cyanide, potassium cyanide.
含碳氮双键的化合物为亚胺类、 肟类、 腙类: 希夫碱、 一级醛亚胺、 二级 醛亚胺、 一级酮亚胺、 二级酮亚胺、 醛肟、 酮肟、 二苯甲酮腙、 羰基氰化物间 氯苯月宗。  The compounds containing carbon and nitrogen double bonds are imines, anthraquinones, anthracenes: Schiff base, primary aldimine, secondary aldimine, primary ketimine, secondary ketimine, aldoxime, ketone Bismuth, benzophenone oxime, carbonyl cyanide m-chlorobenzene.
含碳氮元素的化合物吡啶、 吡啶类、 吡咯、 吡咯类、 硝基苯、 基苯酚 (苦 味酸)、 三硝基甲苯 TNT、 三硝基间苯二酚(收敛酸)、 硝化甘油、 亚硝基苯、 亚 硝胺、 肟类 (醛肟、 酮肟)。  Carbon-nitrogen-containing compounds pyridine, pyridine, pyrrole, pyrrole, nitrobenzene, phenol (picric acid), trinitrotoluene TNT, trinitroresorcin (stringing acid), nitroglycerin, nitrosamine Benzobenzene, nitrosamines, anthraquinones (aldoximes, ketoximes).
含碳化合物包括有机碳源、 无机碳源、 气体碳源。 有机碳源为葡萄糖、 果 糖、 蔗糖、 麦芽糖、 山梨糖、 聚乙二醇、 聚乙烯醇、 聚乙烯、 聚丙烯、 淀粉、 纤维素及其酯、 乙烯-环氧乙垸聚合物或呋喃醇的聚合物、 柠檬酸。 无机碳源为 乙炔黑、 碳纳米管、 碳纳米纤维。 气体碳源为乙炔、 甲垸、 乙垸。 Carbon-containing compounds include organic carbon sources, inorganic carbon sources, and gaseous carbon sources. The organic carbon source is glucose and fruit. Sugar, sucrose, maltose, sorbose, polyethylene glycol, polyvinyl alcohol, polyethylene, polypropylene, starch, cellulose and its esters, ethylene-epoxyethylene polymer or polymer of furanol, citric acid. The inorganic carbon source is acetylene black, carbon nanotubes, and carbon nanofibers. The gas carbon source is acetylene, formamidine, and acetamidine.
含氮化合物为硝酸、 硝酸盐、 一氧化二氮、 一氧化氮、 三氧化二氮、 二氧 化氮、 四氧化二氮、 五氧化二氮。 硝酸盐为硝酸铁、 硝酸锂。  The nitrogen-containing compounds are nitric acid, nitrate, nitrous oxide, nitrogen monoxide, dinitrogen trioxide, nitrogen dioxide, dinitrogen tetroxide, and dinitrogen pentoxide. The nitrates are iron nitrate and lithium nitrate.
混合采用机械搅拌机、 行星球磨机、 搅拌球磨机、 机械融合机、 混合机混 合。 混合方式为固相混合、 液相混合。  The mixing is carried out using a mechanical mixer, a planetary ball mill, a stirring ball mill, a mechanical fusion machine, and a mixer. The mixing method is solid phase mixing and liquid phase mixing.
固相混合转速 l-50000r/min, 其中机械搅拌机 l-50000r/min, 行星球磨机 l-500r/min, 搅拌球磨机 l-1000r/min, 机械融合机 l-2000r/min, 混合机 l-1000r/min, 时间 0.1-72h。  Solid phase mixing speed l-50000r/min, including mechanical mixer l-50000r/min, planetary ball mill l-500r/min, agitating ball mill l-1000r/min, mechanical fusion machine l-2000r/min, mixer l-1000r/ Min, time 0.1-72h.
液相混合质量固含量为 1-99%,溶剂为水、乙醇或丙酮,转速 l-50000r/min, 其中机械搅拌机 l-50000r/min,行星球磨机 l-500r/min,搅拌球磨机 l-1000r/min, 机械融合机 l-2000r/min, 混合机 l-1000r/min, 时间 0.1-72h, 于 70-400°C下, 干 燥 0.1-72h。  The liquid phase mixing mass solid content is 1-99%, the solvent is water, ethanol or acetone, the rotation speed is l-50000r/min, wherein the mechanical mixer l-50000r/min, the planetary ball mill l-500r/min, the agitating ball mill l-1000r/ Min, mechanical fusion machine l-2000r/min, mixer l-1000r/min, time 0.1-72h, dried at 70-400 ° C, 0.1-72h.
二、 细化, 将前驱体放入行星球磨、 搅拌球磨、 机械融合、 粉碎设备中, 转速 l-50000r/min, 其中机械搅拌 l-50000r/min, 行星球磨 l-500r/min, 搅拌球 磨 l-1000r/min, 机械融合 l-2000r/min, 混合机 l-1000r/min, 时间 0.1-72h, 得 到细化后的前躯体。 可不进行细化过程。  Second, refinement, the precursor into the planetary ball mill, mixing ball mill, mechanical fusion, crushing equipment, speed l-50000r / min, which mechanical stirring l-50000r / min, planetary ball mill l-500r / min, stirring ball mill l -1000r/min, mechanical fusion l-2000r/min, mixer l-1000r/min, time 0.1-72h, to obtain the refined precursor. The refinement process may not be performed.
三、 将前驱体或细化后的前躯体放入管式炉、 箱式炉、 回转炉、 辊道窑或 隧道窑内, 在氮气、 惰性气体或还原性气体保护下, 进行高温热解反应, 以 0.8-18°C/min的升温速率从室温升温至 500-1100 °C, 热解反应 l-72h, 炉内自然 冷却至室温, 得到 CN/ LixMyM'z (R04) no 在 LixMyM'z (R04) n型化合物中包 覆或掺杂有碳氮化合物 CN, CN 的质量为 CN/ LixMyM'z(R04)n质量的 0.1-30%, 其中, 0<x 3, 0^y^2, 0 z<0.5, l n 3, M是元素周期表第 21-30号元 素 Sc、 Ti、 V、 Cr、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Cu、 Zn中的一种以上, M, 是 Mg、 Ca、 Al、 Zn中的一种以上, 1 是8、 P或 Si。 CN/ LixMyM'z (R04) n 为橄榄石型结 构或 Nasicon结构。 3. Put the precursor or refined precursor into a tube furnace, box furnace, rotary kiln, roller kiln or tunnel kiln, and perform high temperature pyrolysis reaction under the protection of nitrogen, inert gas or reducing gas. , the temperature is raised from room temperature to 500-1100 °C at a heating rate of 0.8-18 ° C / min, pyrolysis reaction l-72 h, the furnace is naturally cooled to room temperature to obtain CN / Li x M y M' z (R0 4 ) No In the Li x M y M' z (R0 4 ) n type compound, coated or doped with carbonitride CN, the mass of CN is 0.1/ mass of CN/ Li x M y M' z (R0 4 ) n 30%, Where 0<x 3, 0^y^2, 0 z<0.5, ln 3, M is the elements of the periodic table 21-30, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, One or more of Zn, M, is one or more of Mg, Ca, Al, and Zn, and 1 is 8, P or Si. CN/ Li x M y M' z (R0 4 ) n is an olivine structure or a Nasicon structure.
氮气、 惰性气体或还原性气体流量为 0.1~5000L/min, 控制炉内氧气体积含 量在 200ppm以下。 惰性气体为氩气或氦气。 还原性气体为氢气、 一氧化碳、 乙 炔、 甲垸或乙垸。  The flow rate of nitrogen, inert gas or reducing gas is 0.1~5000L/min, and the oxygen volume in the control furnace is below 200ppm. The inert gas is argon or helium. The reducing gas is hydrogen, carbon monoxide, acetylene, formamidine or acetamidine.
因为所述的有机物碳源, 碳含量大多在 50%以下, 例如葡萄糖, 碳含量为 40%, 因此 "CN源前躯体占总物料质量的 0.1-60%"经过高温热解反应, 留下 部分碳和氮元素, 其他物质分解掉, 就剩下 0.1-30%。  Because the organic carbon source has a carbon content of less than 50%, such as glucose, and the carbon content is 40%, the "CN source precursor accounts for 0.1-60% of the total mass of the material" undergoes a high temperature pyrolysis reaction, leaving a portion Carbon and nitrogen, other substances are decomposed, leaving 0.1-30%.
本发明正极电极材料的合成方法二, 包括以下歩骤:  The second method for synthesizing the positive electrode material of the present invention comprises the following steps:
一、 混合, 按 Li元素, M中包含的 Sc、 Ti、 V、 Cr、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Cu、 Zn元素, M, 中包含的 Mg、 Ca、 Al、 Zn元素, R的 S、 P或 Si元素, 物 质的量的配比: 〔0<Li 3〕 : 〔0 M 2〕 : 〔0 M, <0.5〕 : 〔1 R 3〕, 将 Li源、 M源、 M, 源和 R源混合, 得到前驱体。  1. Mixing, according to the Li element, the elements of Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn contained in M, M, Mg, Ca, Al, Zn elements, R of S , P or Si element, the ratio of the amount of the substance: [0<Li 3] : [0 M 2] : [0 M, <0.5] : [1 R 3], Li source, M source, M, source Mix with the R source to obtain a precursor.
Li源为氧化锂、 氢氧化锂、 磷酸锂、 碳酸锂、 硝酸锂、 磷酸二氢锂、 甲酸 锂和醋酸锂中的一种以上。  The Li source is at least one of lithium oxide, lithium hydroxide, lithium phosphate, lithium carbonate, lithium nitrate, lithium dihydrogen phosphate, lithium formate and lithium acetate.
M源为 Sc、 Ti、 V、 Cr、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Cu和 Zn的单质或化合物中的 一种以上。 其中,  The M source is one or more of a simple substance or a compound of Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, and Zn. among them,
Sc的化合物为: 氧化钪、 草酸钪、 硫酸钪。  The compounds of Sc are: cerium oxide, cerium oxalate, cerium sulfate.
Ή的化合物为: 二氧化钛、 四氯化钛、 三氯化钛、 偏钛酸、 二羰基二茂钛、 氟化钛、 三氧化二钛、 硫酸氧钛。  The compounds of ruthenium are: titanium dioxide, titanium tetrachloride, titanium trichloride, metatitanic acid, titanium dicarbonyl titania, titanium fluoride, titanium oxynitride, titanyl sulfate.
V的化合物为: 一氧化钒、 三氧化二钒、 二氧化钒和五氧化二钒。 Cr的化合物为: 氧化铬、 硝酸铬、 高氯酸铬、 硫酸铬。 The compounds of V are: vanadium pentoxide, vanadium trioxide, vanadium dioxide and vanadium pentoxide. The compounds of Cr are: chromium oxide, chromium nitrate, chromium perchlorate, and chromium sulfate.
Mn的化合物为: 氧化锰、 三氧化二锰、 二氧化锰、 四氧化三锰、 七氧化二 锰、 氯化锰、 高锰酸盐、 碳酸锰、 锰酸钾、 硫酸锰铵、 硫化锰、 乙酸锰、 三氟 化锰、 四氟化锰、 硝酸锰、 硫酸锰。  The compounds of Mn are: manganese oxide, manganese dioxide, manganese dioxide, trimanganese tetraoxide, manganese dimanganese oxide, manganese chloride, permanganate, manganese carbonate, potassium manganate, manganese ammonium sulfate, manganese sulfide, Manganese acetate, manganese trifluoride, manganese tetrafluoride, manganese nitrate, manganese sulfate.
Fe的化合物为: 磷酸铁、 硫酸亚铁、 三氧化二铁、 氧化亚铁、 四氧化三铁、 硫酸亚铁铵、 硫酸亚铁、 磷酸亚铁、 磷酸亚铁铵、 柠檬酸亚铁、 二茂铁、 硫化 亚铁、 磷化二铁、 乙酸亚铁、 硫酸铁、 硝酸铁、 氯化亚铁、 氯化铁、 氢氧化亚 铁、 碳酸亚铁、 硝酸亚铁、 草酸亚铁、 高氯酸亚铁、 氢氧化铁。  Fe compounds are: iron phosphate, ferrous sulfate, ferric oxide, ferrous oxide, triiron tetroxide, ammonium ferrous sulfate, ferrous sulfate, ferrous phosphate, ammonium ferrous phosphate, ferrous citrate, two Ferrocene, ferrous sulfide, ferrous phosphide, ferrous acetate, ferric sulphate, ferric nitrate, ferrous chloride, ferric chloride, ferrous hydroxide, ferrous carbonate, ferrous nitrate, ferrous oxalate, high chloride Ferrous acid, iron hydroxide.
Co的化合物为: 氧化钴、 溴酸钴、 溴化钴、 氯酸钴、 氯化钴、 氟化钴、 硝 酸钴、 亚硝酸钴、 高氯酸钴、 硫酸钴。  The compounds of Co are: cobalt oxide, cobalt bromate, cobalt bromide, cobalt chlorate, cobalt chloride, cobalt fluoride, cobalt nitrate, cobalt nitrite, cobalt perchlorate, cobalt sulfate.
Ni的化合物为: 氧化镍、 碳酸镍、 氯酸镍、 氯化镍、 氟化镍、 硝酸镍、 高 氯酸镍、 焦磷酸镍、 硫酸镍。  The compounds of Ni are: nickel oxide, nickel carbonate, nickel chlorate, nickel chloride, nickel fluoride, nickel nitrate, nickel perchlorate, nickel pyrophosphate, nickel sulfate.
Cu的化合物为: 氧化铜、 氯化亚铜、 氰化亚铜、 硫化亚铜、 硫氰酸亚铜、 碳酸铜、 氯酸铜、 氯化铜、 氟化铜、 甲酸铜、 氢氧化铜、 硝酸铜、 高氯酸铜、 硫酸铜、 硫化铜。  The compounds of Cu are: copper oxide, cuprous chloride, cuprous cyanide, cuprous sulfide, cuprous thiocyanate, copper carbonate, copper chlorate, copper chloride, copper fluoride, copper formate, copper hydroxide, Copper nitrate, copper perchlorate, copper sulfate, copper sulfide.
Zn的化合物为: 氧化锌、 乙酸锌、 溴化锌、 碳酸锌、 氯酸锌、 氯化锌、 氰 化锌、 氟化锌、 甲酸锌、 硝酸锌、 草酸锌、 硫酸锌、 亚硫酸锌、 酒石酸锌。  The Zn compounds are: zinc oxide, zinc acetate, zinc bromide, zinc carbonate, zinc chlorate, zinc chloride, zinc cyanide, zinc fluoride, zinc formate, zinc nitrate, zinc oxalate, zinc sulfate, zinc sulfite, Zinc tartrate.
M, 源为 Mg、 Ca、 A1和 Zn的化合物中的一种以上。 其中,  M, the source is one or more of compounds of Mg, Ca, A1 and Zn. among them,
Mg的化合物为: 氧化镁、 乙酸镁、 苯甲酸镁、 碳酸镁、 氯酸镁、 氯化镁、 铬酸镁、 甲酸镁、 氢氧化镁、 硝酸镁、 草酸镁、 高氯酸镁、 磷酸镁、 硫酸镁、 硫代硫酸镁。  The compounds of Mg are: magnesium oxide, magnesium acetate, magnesium benzoate, magnesium carbonate, magnesium chlorate, magnesium chloride, magnesium chromate, magnesium formate, magnesium hydroxide, magnesium nitrate, magnesium oxalate, magnesium perchlorate, magnesium phosphate, sulfuric acid Magnesium, magnesium thiosulfate.
Ca的化合物为: 氧化钙、 氯化钙、 乙酸钙、 叠氮化钙、 苯甲酸钙、 碳酸钙、 氯酸钙、 磷酸二氢钙、 氟化钙、 甲酸钙、 磷酸氢钙、 氢氧化钙、 硝酸钙、 亚硝 酸钙、 草酸钙、 高氯酸钙、 高锰酸钙、 磷酸钙。 Ca compounds are: calcium oxide, calcium chloride, calcium acetate, calcium azide, calcium benzoate, calcium carbonate, calcium chlorate, calcium dihydrogen phosphate, calcium fluoride, calcium formate, calcium hydrogen phosphate, calcium hydroxide , calcium nitrate, nitrous oxide Calcium acid, calcium oxalate, calcium perchlorate, calcium permanganate, calcium phosphate.
A1的化合物为: 氧化铝、 氯化铝、 氟化铝、 硝酸铝、 高氯酸铝、 硫酸铝、 氢氧化铝。  The compound of A1 is: alumina, aluminum chloride, aluminum fluoride, aluminum nitrate, aluminum perchlorate, aluminum sulfate, aluminum hydroxide.
Zn的化合物为: 氧化锌、 乙酸锌、 溴化锌、 碳酸锌、 氯酸锌、 氯化锌、 氰 化锌、 氟化锌、 甲酸锌、 硝酸锌、 草酸锌、 硫酸锌、 亚硫酸锌、 酒石酸锌。  The Zn compounds are: zinc oxide, zinc acetate, zinc bromide, zinc carbonate, zinc chlorate, zinc chloride, zinc cyanide, zinc fluoride, zinc formate, zinc nitrate, zinc oxalate, zinc sulfate, zinc sulfite, Zinc tartrate.
R源为 S、 P或 Si的化合物。 其中,  The source of R is a compound of S, P or Si. among them,
S的化合物为: 硫酸、 硫酸锂。  The compounds of S are: sulfuric acid, lithium sulfate.
P的化合物为: 五氧化二磷、磷酸、磷酸二氢铵、磷酸二氢锂、磷酸氢二铵、 磷酸铵、 磷酸氢铵盐。  The compounds of P are: phosphorus pentoxide, phosphoric acid, ammonium dihydrogen phosphate, lithium dihydrogen phosphate, diammonium hydrogen phosphate, ammonium phosphate, ammonium hydrogen phosphate.
Si的化合物为: 硅石、 硅酸锂、 垸氧基硅垸及其水解产物。  The compounds of Si are: silica, lithium silicate, bismuth silicon oxide and its hydrolysis products.
混合的设备采用机械搅拌、 行星球磨、 搅拌球磨、 机械融合、 混合机混合。 混合方式为固相混合、 液相混合、 固液搭配混合。  The mixing equipment is mechanically agitated, planetary ball milled, agitated ball mill, mechanically blended, and mixer blended. The mixing method is solid phase mixing, liquid phase mixing, and solid-liquid mixing.
固相混合转速 l-50000r/min, 其中机械搅拌机 l-50000r/min, 行星球磨机 l-500r/min, 搅拌球磨机 l-1000r/min, 机械融合机 l-2000r/min, 混合机 l-1000r/min, 时间 0.1-72h。  Solid phase mixing speed l-50000r/min, including mechanical mixer l-50000r/min, planetary ball mill l-500r/min, agitating ball mill l-1000r/min, mechanical fusion machine l-2000r/min, mixer l-1000r/ Min, time 0.1-72h.
液相混合质量固含量为 1-99%,溶剂为水、乙醇或丙酮,转速 l-50000r/min, 其中机械搅拌 l~50000r/min, 行星球磨 l~500r/min, 搅拌球磨 l~1000r/min, 机 械融合 l~2000r/min, 混合机 l~1000r/min, 时间 0.1-72h, 于 70-400 °C下, 干燥 0.1-72h。  The liquid phase mixing mass solid content is 1-99%, the solvent is water, ethanol or acetone, the rotation speed is l-50000r/min, wherein the mechanical stirring is l~50000r/min, the planetary ball milling is l~500r/min, and the agitating ball milling l~1000r/ Min, mechanical fusion l~2000r/min, mixer l~1000r/min, time 0.1-72h, dry at 70-400 °C, 0.1-72h.
固液搭配混合,先固相混合转速 l-50000r/min,其中机械搅拌 l-50000r/min, 行星球磨 l-500r/min, 搅拌球磨 l-1000r/min, 机械融合 l-2000r/min, 混合机 l-1000r/min, 时间 0.1-72h。 后液相混合, 质量固含量为 1-99%, 溶剂为水、 乙 醇或丙酮,转速 l-50000r/min,其中机械搅拌 l-50000r/min,行星球磨 l-500r/min, 搅拌球磨 l-1000r/min,机械融合 l-2000r/min,混合机 l-1000r/min,时间 0.1-72h, 于 70-400°C下, 干燥 0.1-72h。 Solid-liquid mixing, first solid-phase mixing speed l-50000r/min, mechanical stirring l-50000r/min, planetary ball mill l-500r/min, agitating ball mill l-1000r/min, mechanical fusion l-2000r/min, mixing Machine l-1000r/min, time 0.1-72h. After liquid phase mixing, the mass solid content is 1-99%, the solvent is water, ethanol or acetone, the rotation speed is l-50000r/min, wherein the mechanical stirring is l-50000r/min, the planetary ball milling is l-500r/min, Stir ball mill l-1000r/min, mechanical fusion l-2000r/min, mixer l-1000r/min, time 0.1-72h, dry at 70-400 ° C, 0.1-72h.
二、 细化, 将前驱体放入行星球磨、 搅拌球磨、 机械融合、 粉碎设备中, 转速 l-50000r/min, 其中机械搅拌 l-50000r/min, 行星球磨 l-500r/min, 搅拌球 磨 l-1000r/min, 机械融合 l-2000r/min, 混合机 l-1000r/min, 时间 0.1-72h, 得 到细化后的前躯体。 得到更细小的反应物, 使化学反应更加完全。 可不进行细 化过程。  Second, refinement, the precursor into the planetary ball mill, mixing ball mill, mechanical fusion, crushing equipment, speed l-50000r / min, which mechanical stirring l-50000r / min, planetary ball mill l-500r / min, stirring ball mill l -1000r/min, mechanical fusion l-2000r/min, mixer l-1000r/min, time 0.1-72h, to obtain the refined precursor. More fine reactants are obtained to make the chemical reaction more complete. The refinement process may not be performed.
三、 将前驱体或细化后的前躯体放入管式炉、 箱式炉、 回转炉、 辊道窑或 隧道窑内, 在氮气、 惰性气体或还原性气体保护下, 进行高温热解反应, 以 0.8-18°C/min的升温速率从室温升温至 500-1100 °C, 热解反应 l-72h, 热解反应 期间充入 CN源气体, 自然冷却至室温,得到 CN/LixMyM'z(R04)n。在 LixMyM'z 3. Put the precursor or refined precursor into a tube furnace, box furnace, rotary kiln, roller kiln or tunnel kiln, and perform high temperature pyrolysis reaction under the protection of nitrogen, inert gas or reducing gas. The temperature is raised from room temperature to 500-1100 °C at a heating rate of 0.8-18 ° C / min, pyrolysis reaction l-72 h, charged with CN source gas during pyrolysis reaction, and naturally cooled to room temperature to obtain CN/Li x M y M' z (R0 4 ) n . At Li x M y M' z
(!^^ 型化合物中包覆或掺杂有碳氮化合物 CN, CN 的质量为 CN/ LixMyM'z (R04) n质量的 0.1-30%, 其中, 0<x 3, 0 y 2, 0 z<0.5, l n 3, M 是元素周期表第 21-30号元素 Sc、 Ti、 V、 Cr、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Cu、 Zn中的 一种以上, M,是 Mg、 Ca、 Al、 Zn中的一种以上, R是 S、 P或 Si。 CN/ LixMyM'z (R04) n为橄榄石型结构或 Nasicon结构。 (!^^ type compound is coated or doped with carbonitride CN, the mass of CN is 0.1-30% of the mass of CN/ Li x M y M' z (R0 4 ) n , where 0<x 3, 0 y 2, 0 z<0.5, ln 3, M is one or more of elements Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn of No. 21-30 of the periodic table, M, It is one or more of Mg, Ca, Al, and Zn, and R is S, P, or Si. CN/ Li x M y M' z (R0 4 ) n is an olivine structure or a Nasicon structure.
氮气、 惰性气体或还原性气体流量为 0.1-5000L/min, 控制炉内氧气体积含 量在 200ppm以下。 惰性气体为氩气或氦气。 还原性气体为氢气、 一氧化碳、 乙 炔、 甲垸或乙垸。  The flow rate of nitrogen, inert gas or reducing gas is 0.1-5000 L/min, and the oxygen volume in the controlled furnace is below 200 ppm. The inert gas is argon or helium. The reducing gas is hydrogen, carbon monoxide, acetylene, formamidine or acetamidine.
CN源气体流量为 0.1-5000L/min,控制炉内 CN源气体体积含量在 0.1-90%。 The source gas flow rate of the CN source is 0.1-5000 L/min, and the volume of the CN source gas in the controlled furnace is 0.1-90%.
CN源气体为腈类、 氰类含碳氮三键的化合物中的一种以上, 亚胺类含碳氮 双键的化合物中的一种以上, 其他含碳氮元素的有机物和化合物, 碳单质或含 碳化合物或有机物与氮单质或含氮化合物或含氮有机物的混合物。 具体为气相 状态的以下物质:。 The CN source gas is one or more of a nitrile-based or cyanide-containing carbon-nitrogen triple bond compound, and one or more of the imine-based carbon-nitrogen double bond-containing compounds, other carbon-nitrogen-containing organic compounds and compounds, and carbon simple substance. Or a mixture of a carbon-containing compound or organic substance and a nitrogen element or a nitrogen-containing compound or a nitrogen-containing organic substance. Specific gas phase The following substances in the state:
含碳氮三键的化合物丙烯腈、 聚丙烯腈、 乙腈、 苯乙腈、 己二腈、 氰、 氢 氰酸、 氰化钠、 氰化钾, 含碳氮双键的化合物希夫碱、 一级醛亚胺、 二级醛亚 胺、 一级酮亚胺、 二级酮亚胺、 醛肟、 酮肟、 二苯甲酮腙、 羰基氰化物间氯苯 腙, 含碳氮元素的化合物吡啶、 吡啶类、 吡咯、 吡咯类、 硝基苯、 基苯酚 (苦 味酸)、 三硝基甲苯、 三硝基间苯二酚、 硝化甘油、 亚硝基苯、 亚硝胺、 醛肟、 酮肟, 含碳化合物 (气体碳源) 与氮单质或含氮化合物的混合物, 其中的一种 以上;  Carbon-nitrogen triple bond-containing compound acrylonitrile, polyacrylonitrile, acetonitrile, phenylacetonitrile, adiponitrile, cyanide, hydrocyanic acid, sodium cyanide, potassium cyanide, compound containing carbon and nitrogen double bond, Schiff base, first grade Aldimine, secondary aldimine, primary ketimine, secondary ketimine, aldoxime, ketoxime, benzophenone oxime, carbonyl cyanide m-chlorophenylhydrazine, compound pyridine containing carbon and nitrogen elements, Pyridines, pyrrole, pyrrole, nitrobenzene, phenol (picric acid), trinitrotoluene, trinitroresorcin, nitroglycerin, nitrosobenzene, nitrosamines, aldoxime, ketoxime, a mixture of a carbon-containing compound (gas carbon source) and a nitrogen element or a nitrogen-containing compound, one or more of which;
气体碳源为乙炔、 甲垸、 乙垸;  The gas carbon source is acetylene, formamidine, and acetamidine;
含氮化合物为一氧化二氮、 一氧化氮、 三氧化二氮、 二氧化氮、 四氧化二 因为所列有机物碳源, 碳含量大多在 50%以下, 因此" CN源前躯体占总物 料质量的 0.1-60% "经过高温热解反应, 留下部分碳和氮元素,其他物质分解掉, 就剩下 0.1-30%。  Nitrogen-containing compounds are nitrous oxide, nitric oxide, dinitrogen tetroxide, nitrogen dioxide, and tetraoxide. Because of the organic carbon sources listed, the carbon content is mostly below 50%, so "the CN source precursors account for the total material quality." 0.1-60% "After high temperature pyrolysis, leaving some carbon and nitrogen, the other substances are decomposed, leaving 0.1-30%.
本发明的方法制备的正极电极材料, 用 PANalytica X' PERT PRO X射线衍 射仪 (荷兰) 观测 CN/ LixMyM'z (R04 ) n为橄榄石型结构或 Nasicon结构, 用 美国 PE铂金埃尔默 Optima 2100DV的原子发射光谱仪观测在 LixMyM'z (R04 ) 11型化合物中包覆或掺杂有碳氮化合物 CN。 采用上海虹运检测仪器有限公司的 FZ-9601型四探针粉末电阻率测试仪测试正极电极材料的导电率。 The positive electrode material prepared by the method of the present invention is observed by PANalytica X' PERT PRO X-ray diffractometer (Netherlands) CN/Li x M y M' z (R0 4 ) n is an olivine structure or a Nasicon structure, using American PE An atomic emission spectrometer of Platinum Elmer Optima 2100DV was observed to coat or be doped with a carbonitride CN in a Li x M y M' z (R0 4 ) 11 type compound. The conductivity of the positive electrode material was tested using a FZ-9601 four-probe powder resistivity tester from Shanghai Hongyun Testing Instrument Co., Ltd.
实施例 1-8的工艺参数见表 1。  The process parameters of Examples 1-8 are shown in Table 1.
分别按实施例 1-8的正极电极材料、 乙炔黑、 粘结剂质量比 90:5 :5, 混合后 涂于铝箔上, 作为模拟电池正极。 负极为金属锂片, 隔膜是 Celgard2400, 电解 液为 1 mol/L LiPF6/DMC+DEC (体积比为 1 : 1), 组装成 CR2025型模拟电池。 在 深圳新威电池检测设备有限公司的 CT-3008w-5V10mA-Sl型电池检测系统上, 对模拟电池进行充放电循环, 电压 2.5-3.9V, 电流 0.1-1C, 测试其充放电性能和 容量, 测试结果见表 2。 对比例 1的工艺参数见表 1。 分别将对比例 1的正极电极材料,按上述相同的方法组装成 CR2025型模拟 电池, 按实施例 1-8相同的测试方法, 测试其充放电性能和容量, 测试结果见表 2。 The positive electrode material of Example 1-8, acetylene black, and the binder mass ratio of 90:5:5, respectively, were mixed and applied to an aluminum foil to serve as a positive electrode for the simulated battery. The negative electrode is a lithium metal plate, the separator is Cel ga rd2400, and the electrolyte is 1 mol/L LiPF 6 /DMC+DEC (volume ratio of 1:1), and assembled into a CR2025 type analog battery. In On the CT-3008w-5V10mA-Sl battery detection system of Shenzhen Xinwei Battery Testing Equipment Co., Ltd., the charging and discharging cycle of the analog battery, voltage 2.5-3.9V, current 0.1-1C, test its charging and discharging performance and capacity, test The results are shown in Table 2. The process parameters of Comparative Example 1 are shown in Table 1. The positive electrode materials of Comparative Example 1 were assembled into CR2025 type analog batteries in the same manner as above, and the charge and discharge performance and capacity were tested according to the same test method as in Example 1-8. The test results are shown in Table 2.
如图 1所示, 用石墨单色器, Cu革 Ε(λ= 0.15406 nm) , 扫描速度 10 min, 扫描范围 10°〜90°得到实施例 1制备得到的正极电极材料的 XRD图, 该 XRD 图与 XRD标准谱图 (Reference code: 01-081-1173 ) 比较, 为橄榄石结构。  As shown in Fig. 1, an XRD pattern of the positive electrode material prepared in Example 1 was obtained by using a graphite monochromator, Cu leather Ε (λ = 0.15406 nm), a scanning speed of 10 min, and a scanning range of 10 ° to 90 °. The figure is compared with the XRD standard spectrum (Reference code: 01-081-1173), which is an olivine structure.
如图 2 所示, 扫描电镜显示实施例 1 制备得到的正极电极材料颗粒在 100nm~lum之间。  As shown in Fig. 2, the scanning electron microscope showed that the positive electrode material particles prepared in Example 1 were between 100 nm and lum.
如图 3 所示, 用此发明方法制备材料作为正极的半电池充放电平台平稳, 电化学极化小, 容量 156mAh/g。 如图 4所示, 对比例 1的 1C充放电曲线与实施例 1的 1C充放电曲线进行 对比, 采用 CN/LiFeP04材料的放电电压平台更高, 实施例 1 的比容量为 145mAh/g, 对比例 1的比容量为 139mAh/g。 表 1 实施例 1-8和对比例 1的工艺参数 As shown in Fig. 3, the half-cell charge and discharge platform prepared by the method of the invention as a positive electrode is stable, has small electrochemical polarization, and has a capacity of 156 mAh/g. As shown in FIG. 4, the 1C charge-discharge curve of Comparative Example 1 was compared with the 1C charge-discharge curve of Example 1, and the discharge voltage platform using CN/LiFeP0 4 material was higher, and the specific capacity of Example 1 was 145 mAh/g. The specific capacity of Comparative Example 1 was 139 mAh/g. Table 1 Process parameters of Examples 1-8 and Comparative Example 1
实施例或对比 歩骤一 牛聰一 歩骤三 结果 Example or comparison Step 1 Niu Congyi Step 3 Results
例 实施例 1、 包覆或 碳酸锂、磷酸二氢 加含丙烯腈质 将干燥物料放 得到橄榄石型的 掺杂有碳氮化合 铵、氧化铁, 按摩 量百分数为 入箱式炉内, CN/LiFeP04, CN 总 物的磷酸铁锂材 尔比 1 : 2 : 1, 加乙 30%的乳液, 乳 通氮气, 流量 含量为 1. 7%, 其中 料 CN/LiFeP04 醇使固含量为 液占所有原料 2L/min , 以 C 含量为 1. 5%, N 30%, 以 70r/min 质量百分数的 含量为 0. 2% Example 1, coated or lithium carbonate, dihydrogen phosphate plus acrylonitrile-containing material, the dry material is placed to obtain an olivine-type doped with ammonium carbonitride, iron oxide, the percentage of massage amount is into the box furnace, CN /LiFeP0 4 , CN total lithium iron phosphate material ratio 1: 2: 1, adding 30% of the emulsion, the milk is nitrogen, the flow rate is 1.7%, wherein the CN/LiFeP0 4 alcohol makes the solid content 5%, N, the liquid content of all raw materials 2L / min, C content of 1. 5%, N 2%, the content of the mass percentage of 0. 2%
的转速,室温下球 5%, 置于球磨 率 升 温 到  The speed of the ball at room temperature is 5%, placed at the ball mill rate, and the temperature is raised.
磨 8小时, 罐中球磨 2小 700 °C, 烧结 6  Grinding for 8 hours, ball milling in the tank 2 small 700 °C, sintering 6
时, 转速为 小时  When the speed is hour
70r/min。取出  70r/min. take out
物料干燥, 真  Material is dry, true
空干燥箱内烘  Drying in an empty drying oven
干, 120 "C,  Dry, 120 "C,
10h。  10h.
实施例 2、 包覆或 同实施例 1 加含丙烯腈质 同实施例 1 得到橄榄石型的 掺杂有碳氮化合 量百分数为 CN/LiFeP04, CN 总 物的磷酸铁锂材 30%的乳液, 乳 含量为 30%,其中 C 料 CN/LiFeP04 液占所有原料 含量为 28%, N含量 质量百分数的 为 2% Example 2, coating or the same as Example 1 with acrylonitrile-containing material as in Example 1 to obtain an olivine-type doped carbonitride content of CN/LiFeP0 4 , CN total of lithium iron phosphate 30% The emulsion has a milk content of 30%, wherein the C material CN/LiFeP0 4 liquid accounts for 28% of all raw materials, and the N content mass percentage is 2%.
 mouth
60%, 置于球磨  60%, placed in a ball mill
罐中球磨 2小  Ball mill in the tank 2 small
时, 转速为  When the speed is
70r/min。取出  70r/min. take out
物料干燥, 真  Material is dry, true
空干燥箱内烘  Drying in an empty drying oven
干, 120 度,  Dry, 120 degrees,
10h。  10h.
实施例 3、 包覆或 同实施例 1 加含丙烯腈质 同实施例 1 得到橄榄石型的 掺杂有碳氮化合 量百分数为 CN/LiFeP04, CN 总 物的磷酸铁锂材 30%的乳液, 乳 含量为 0. 1%, 其中 料 CN/LiFeP04 液占所有原料 C含量为 0. 09%, N Example 3, coating or the same as Example 1 with acrylonitrile-containing material as in Example 1 to obtain an olivine-type doped with a carbonitride content of CN/LiFeP0 4 , CN total of lithium iron phosphate 30% emulsion, milk content of 0.1%, wherein the feed CN / LiFeP0 4 cent of all liquid material the C content is 0. 09%, N
质量百分数的 含量为 0. 01%, 01%,
0. 5%, 置于球 0. 5%, placed on the ball
磨罐中球磨 2  Grinding can ball mill 2
小时, 转速为  Hour, the speed is
70r/min。取出 物料干燥, 真 70r/min. take out Material is dry, true
空干燥箱内烘  Drying in an empty drying oven
干, 120 度,  Dry, 120 degrees,
10h。  10h.
实施例 4、 包覆或 同实施例 1 无 将干燥物料放 得到橄榄石型的 掺杂有碳氮化合 入管式炉内, CN/LiFeP04, 物的磷酸铁锂材 通氮气, 流量 Example 4, coating or the same as in the first embodiment, the dry material is not put into the olivine-type doped carbonitride-incorporated tube furnace, CN/LiFeP0 4 , the material of the lithium iron phosphate material is passed through the nitrogen, the flow rate
料 CN/LiFeP04 0.6L/min, 以 Material CN/LiFeP0 4 0.6L/min, to
5°C/min 的速  5 ° C / min speed
率 升 温 到  Rate rises to
700 °C, 保温 6  700 °C, insulation 6
小时, 通氰气  Hour, cyanide
与氮气体积比  Volume ratio to nitrogen
为 2: 1的混合  For a 2: 1 mix
气体, 气流量  Gas, gas flow
控 制 在  control in
0.5L/min。 自  0.5 L/min. Self
然降温  Cool down
实施例 5、 包覆或 醋酸锂, 草酸亚 转移到行星球 乙醇挥发后, 得到橄榄石型的 掺杂有碳氮化合 铁、 硅酸乙酯按 磨中, 加入苯 将物料放入箱 CN/Li2FeSi04, 物的硅酸铁锂材 2:1:1的比例, 力口 乙腈, 占前躯 式炉中, 通氮 Example 5, coating or lithium acetate, oxalic acid sub-transfer to the planetary ball ethanol volatilization, the olivine-type doped with carbonitride, iron silicate, grinding, adding benzene to put the material into the box CN / Li 2 FeSi0 4 , lithium iron silicate material 2:1:1 ratio, force acetonitrile, in the forehearth furnace, nitrogen
料 入无水乙醇使固 体质量的 2%, 气保护, 以 Inject anhydrous ethanol to 2% of the solid mass, gas protection,
含量为 30%, 加入 球磨 24h。真空 2°C/min 的速 机械搅拌, 以 干燥箱内烘 率 升 温 到 The content is 30%, and it is added to the ball mill for 24 hours. Vacuum mechanical stirring at 2 ° C / min, to increase the drying rate in the drying oven to
1500r/min 的转 干, 70°C, 10h。 650°C,烧结 24 Drying at 1500r/min, 70°C, 10h. 650 ° C, sintering 24
速, 搅拌 2h,, 小时, 自然降  Speed, stirring 2h,, hours, natural drop
曰 、〉曰  曰 〉, 曰
实施例 6、 包覆或 醋酸锂, 乙酸锰, 加入固体物质 干燥后物料放 得到橄榄石型的 掺杂有碳氮化合 氧化铁和磷酸二 质量分数 2%的 入辊道窑炉中 CN/LiFeMnP04, 物的磷酸铁锰锂 氢铵, 摩尔 比 葡萄糖、 丙烯 进行烧结, 氮 Example 6, coating or lithium acetate, manganese acetate, adding solid matter, drying the material to obtain olivine-type CN/LiFeMnP0 in a roller furnace kiln doped with carbonitriding iron oxide and phosphoric acid 2% by mass 4 , the substance of iron manganese hydride lithium hydrogen phosphate, molar ratio of glucose, propylene for sintering, nitrogen
材料 1:0.5:0.5:1, 以 腈质量百分数 气保护, 烧结 200r/min的转速, 为 40%的乳液, 温度 550°C,30 Material 1: 0.5:0.5:1, gas-protected with a mass percentage of nitrile, sintered 200r/min speed, 40% emulsion, temperature 550 ° C, 30
室温下搅拌球磨 5 整个乳液占所 小时。  Stir the ball mill at room temperature 5 The entire emulsion takes up the hour.
小时 有原料质量百  Hour, there are raw materials quality
分数的 1%, 加  1% of the score, plus
入乙醇搅拌  Stir in ethanol
2h, 水浴加热  2h, water bath heating
搅拌烘干 90度  Stirring and drying 90 degrees
5h。  5h.
实施例 7、 包覆或 氢氧化锂,五氧化 加入含丙烯腈 干燥后物料放 得到 NASICON结构 入管式炉中进 Example 7. Coating or lithium hydroxide, pentoxide, adding acrylonitrile, drying the material, and then obtaining the NASICON structure into the tube furnace.
掺杂有碳氮化合 二钒, 磷酸二氢 质量百分数为 的 CN/ Li3V2(P04)3, 行烧结, 氮气 Doped with vanadium carbonitride, CN/ Li 3 V 2 (P0 4 )3 with a mass percentage of dihydrogen phosphate, sintered, nitrogen
物的磷酸钒锂材 铵, 按摩尔 比 30%的乳液, 整 保护, 烧结温 Lithium vanadium phosphate material ammonium, in a molar ratio of 30% emulsion, integral protection, sintering temperature
度 850 °C, 20  Degree 850 °C, 20
料 3 : 1 : 3 , 以 个乳液占所有 Material 3 : 1 : 3 , with a lot of emulsion
小时。  hour.
260r/min的转速, 原料质量百分  260r/min speed, raw material mass percentage
室温下搅拌球磨 5 数的 2%, 加入  Stir the ball mill 5% at room temperature, add
小时 乙醇搅拌 2h,  Hour, ethanol is stirred for 2 hours,
水浴加热搅拌  Water bath heating and stirring
烘干 180°C2h。  Dry at 180 ° C for 2 h.
实施例 8、 包覆或 氢氧化锂、硫酸亚 同实施例 1 同实施例 1 得到橄榄石型的 掺杂有碳氮化合 铁、磷酸、乙酸镁, CN/LiFe0.98Mgo.02P04, 物的磷酸铁镁锂 按 摩 尔 比 Example 8, coating or lithium hydroxide, sulfuric acid Example 1 Same as Example 1 to obtain an olivine type doped with carbonitride, phosphoric acid, magnesium acetate, CN/LiFe 0. 98 Mgo. 02 P0 4 , the substance of lithium iron magnesium phosphate massage
材 料 3 : 0. 98 : 1 : 0. 02 , Material 3 : 0. 98 : 1 : 0. 02 ,
CN/LiFe0.98Mgo.02P04 加乙醇使固含量 CN/LiFe 0 . 98 Mgo. 02 P0 4 plus ethanol to solid content
为 30% , 以  30% to
70r/min的转速,  70r/min speed,
室温下球磨 8小,  Ball milling at room temperature 8 small,
对比例 1, 包覆或 同实施例 1 往混合物中添 同实施例 1 得到橄榄石型的 掺杂有碳的磷酸 加质量百分数 C/LiFeP04, Comparative Example 1, coating or addition to Example 1 to the mixture of Example 1 to obtain an olivine-type carbon-doped phosphoric acid plus mass percentage C/LiFeP0 4 ,
铁锂材料 为 5%的葡萄 Iron lithium material for 5% of grapes
糖, 置于球磨  Sugar, placed in a ball mill
罐中球磨 2小  Ball mill in the tank 2 small
时, 转速为 70r/min。取出 When the speed is 70r/min. take out
物料干燥 表 2 实施例 1-8和对比例 1电性能测试结果  Material drying Table 2 Examples 1-8 and Comparative Example 1 Electrical property test results
Figure imgf000026_0001
本发明的实施例中分别采用 Li源中的碳酸锂、 氢氧化锂、 醋酸锂, 没有列 举的 Li源, 与实施例中所列举的 Li源都可以在化学反应过程中提供 Li元素, 与 M源、 M'源和 R源经过反应、 烧结, 形成 LixMyM'z (R04) n
Figure imgf000026_0001
In the examples of the present invention, lithium carbonate, lithium hydroxide, lithium acetate in Li source, Li source not listed, and Li source listed in the examples are respectively provided to provide Li element in the chemical reaction process, and M The source, the M' source, and the R source are reacted and sintered to form Li x M y M' z (R0 4 ) n .
本发明的实施例中分别采用 M源中的 V、 Mn、 Fe, 没有列举的其他元素: Sc、 Ti、 Co、 Ni、 Cu、 Zn, 与实施例中所列举的 V、 Mn、 Fe都属于化学元素 周期表中第四周期的副族元素, 都能与 Li和 R04形成橄榄石型结构或 Nasicon 结构, 或形成金属掺杂。  In the embodiment of the present invention, V, Mn, Fe in the M source are respectively used, and other elements not listed: Sc, Ti, Co, Ni, Cu, Zn, and V, Mn, Fe listed in the examples belong to The subgroup elements of the fourth cycle of the chemical periodic table can form an olivine structure or a Nasicon structure with Li and R04, or form a metal doping.
本发明的实施例中分别采用 M' 源中的 Mg, 没有列举的其他元素: Ca、 Al、 Zn, 与实施例中所列举的 Mg 同属金属元素, 均可以在最终产物中形成金 属掺杂。 In the examples of the present invention, Mg in the M' source is respectively used, and other elements not listed: Ca, Al, Zn, and the same metal elements as the Mg listed in the examples, can form gold in the final product. Is doped.
本发明的实施例中分别采用 R源中的 P、 Si, 没有列举的其他元素: S, 与 实施例中所列举的 P、 Si同属第三周期, 均能以 R04形式形成化合物。 In the examples of the present invention, P and Si in the R source are respectively used, and other elements not listed: S, which are the same as the P and Si enumerated in the examples, can form a compound in the form of R0 4 .
本发明的实施例中分别采用 CN源中丙烯腈、 氰气, 苯乙腈的, 没有列举的其 他 CN源, 与实施例中所列举的丙烯腈、氰气, 苯乙腈均为含氮化合物或含碳氮 化合物, 他们在热解过程中, 可形成 C和 N的复合物或化合物。  In the examples of the present invention, acrylonitrile, cyanogen, and phenylacetonitrile in the CN source are respectively used, and other CN sources not listed are used, and the acrylonitrile, cyanogen, and phenylacetonitrile listed in the examples are nitrogen-containing compounds or Carbonitrides, they form a complex or compound of C and N during pyrolysis.
如图 5所示, 现有的技术是采用包覆或掺杂单纯的碳来改善材料的导电性, 导电的原理: 在碳的片层结构中, 每个碳原子与直接相邻的其他三个碳原子形 成三个。 共价单键, 然后每个碳原子的一个电子与其他每个碳原子的这个电子 形成一个大 π 键, 这个离域键中的电子可以在这个平面内自由移动, 所以在这 个平面方向上, 可以导电。 碳的导电性主要来自 SP2杂化的大 π 键。  As shown in FIG. 5, the prior art is to coat or dope with pure carbon to improve the conductivity of the material. The principle of conduction: In the carbon layer structure, each carbon atom is directly adjacent to the other three. Three carbon atoms form three. Covalently a single bond, then one electron of each carbon atom forms a large π bond with this electron of each of the other carbon atoms, and the electrons in the delocalized bond can move freely in this plane, so in this plane direction, Can be electrically conductive. The conductivity of carbon is mainly derived from the large π bond of SP2 hybridization.
如图 6所示, 本发明采用碳氮化合物, 比纯碳导电性更高, 原因为碳氮化 合物, 处于六元环中的 Ν元素有一对孤对电子, 相对于 C元素, 在大 π 键中多 贡献一个自由电子, 获得更高的导电性。  As shown in Fig. 6, the present invention uses a carbonitride compound, which is more conductive than pure carbon, because of a carbonitride, a ruthenium element in a six-membered ring has a pair of lone pairs of electrons, and a large π bond with respect to a C element. In the middle, it contributes a free electron to obtain higher conductivity.

Claims

权 利 要 求 书 Claim
1、一种正极电极材料,其特征在于:所述正极电极材料通式为 CN/LixMyM'z (R04) n, 在 LixMyM'z (R04) 11型化合物中包覆或掺杂有碳氮化合物 (CN), 碳氮化合物中, 碳所占的元素比为 1-99.9%, 氮所占的元素比例为 0.01-70%, 碳 氮化合物的质量为 CN/LixMyM'z (R04) n质量的 0.1-30%, 其中, 0<x 3, 0 y 2, 0 z<0.5, l n 3, M是元素 Sc、 Ti、 V、 Cr、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Cu、 Zn中的一种以上, M, 是 Mg、 Ca、 Al、 Zn中的一种以上, R是 S、 P或 Si, CN/LixMyM'z (R04) n为橄榄石型结构或 Nasicon结构; A positive electrode material, characterized in that: the positive electrode material of the formula CN / Li x M y M ' z (R0 4) n, in Li x M y M' z ( R0 4) type compound 11 The carbon-nitrogen compound (CN) is coated or doped. In the carbon-nitrogen compound, the ratio of carbon to the element is 1-99.9%, the proportion of nitrogen to the element is 0.01-70%, and the mass of the carbon-nitrogen compound is CN. /Li x M y M' z (R0 4 ) n 0.1-30% of mass, where 0<x 3, 0 y 2, 0 z<0.5, ln 3, M is an element Sc, Ti, V, Cr, One or more of Mn, Fe, Co, Ni, Cu, and Zn, M is one or more of Mg, Ca, Al, and Zn, and R is S, P or Si, CN/Li x M y M' z (R0 4 ) n is an olivine structure or a Nasicon structure;
所述碳氮化合物(CN)源为含碳氮三键的化合物丙烯腈、聚丙烯腈、 乙腈、 苯乙腈、 己二腈、 氰、 氢氰酸、 氰化钠、 氰化钾, 含碳氮双键的化合物希夫 碱、 一级醛亚胺、 二级醛亚胺、 一级酮亚胺、 二级酮亚胺、 醛肟、 酮肟、 二苯 甲酮腙、 羰基氰化物间氯苯腙, 含碳氮元素的化合物吡啶、 吡啶类、 吡咯、 吡 咯类、 硝基苯、 基苯酚 (苦味酸)、 三硝基甲苯、 三硝基间苯二酚、 硝化甘油、 亚硝基苯、 亚硝胺、 醛肟、 酮肟, 碳单质或含碳化合物与氮单质或含氮化合物 的混合物, 其中的一种以上;  The carbonitride (CN) source is a carbon-nitrogen triple bond-containing compound acrylonitrile, polyacrylonitrile, acetonitrile, phenylacetonitrile, adiponitrile, cyanide, hydrocyanic acid, sodium cyanide, potassium cyanide, carbon-nitrogen-containing Double bond compound Schiff base, primary aldimine, secondary aldimine, primary ketimine, secondary ketimine, aldoxime, ketoxime, benzophenone oxime, carbonyl cyanide m-chlorobenzene腙, a compound containing carbon and nitrogen, pyridine, pyridine, pyrrole, pyrrole, nitrobenzene, phenol (picric acid), trinitrotoluene, trinitroresorcin, nitroglycerin, nitrosobenzene, a nitrosamine, an aldoxime, a ketoxime, a simple substance of carbon or a mixture of a carbon-containing compound and a nitrogen element or a nitrogen-containing compound, one or more of which;
所述含碳化合物为有机碳源葡萄糖、 果糖、 蔗糖、 麦芽糖、 山梨糖、 聚乙 二醇、 聚乙烯醇、 聚乙烯、 聚丙烯、 淀粉、 纤维素及其酯、 乙烯-环氧乙垸聚合 物或呋喃醇的聚合物、 柠檬酸; 无机碳源乙炔黑、 碳纳米管、 碳纳米纤维; 气 体碳源为乙炔、 甲垸、 乙垸;  The carbon-containing compound is an organic carbon source such as glucose, fructose, sucrose, maltose, sorbose, polyethylene glycol, polyvinyl alcohol, polyethylene, polypropylene, starch, cellulose and ester thereof, and ethylene-epoxyethylene oxime polymerization. Or a polymer of furanol, citric acid; inorganic carbon source acetylene black, carbon nanotubes, carbon nanofibers; gas carbon source is acetylene, formamidine, acetamidine;
所述含氮化合物为硝酸、 硝酸盐、 一氧化二氮、 一氧化氮、 三氧化二氮、 二氧化氮、 四氧化二氮、 五氧化二氮, 硝酸盐为硝酸铁、 硝酸锂。  The nitrogen-containing compound is nitric acid, nitrate, nitrous oxide, nitrogen monoxide, dinitrogen trioxide, nitrogen dioxide, dinitrogen tetroxide, dinitrogen pentoxide, and the nitrate is ferric nitrate or lithium nitrate.
2、 一种正极电极材料的合成方法, 包括以下歩骤: 一、 混合, 按 Li元素, M中包含的 Sc、 Ti、 V、 Cr、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Cu、 Zn元素, M, 中包含的 Mg、 Ca、 Al、 Zn元素, R的 S、 P或 Si元素, 物 质的量的配比: 0<Li 3 : 0 M 2 : 0 M, <0.5 : 1 R 3, CN源占 Li源、 M 源、 M, 源、 R源和 CN源前躯体物料总质量的 0.1-60%, 将 Li源、 M源、 M, 源、 R源和 CN源混合, 得到前驱体; 2. A method for synthesizing a positive electrode material, comprising the following steps: 1. Mixing, according to the Li element, the elements of Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn contained in M, M, Mg, Ca, Al, Zn elements, R of S , P or Si element, the ratio of the amount of the substance: 0<Li 3 : 0 M 2 : 0 M, <0.5 : 1 R 3, CN source accounts for Li source, M source, M, source, R source and CN source 0.1-60% of the total mass of the precursor material, mixing Li source, M source, M, source, R source and CN source to obtain a precursor;
二、 将前驱体放入管式炉、 箱式炉、 回转炉、 辊道窑或隧道窑内, 在氮气、 惰性气体或还原性气体保护下,进行高温热解反应, 以 0.8-18°C/min的升温速率 从室温升温至 500-1100°C, 热解反应 l-72h, 炉内自然冷却至室温, 得到 CN/ LixMyM'z (R04) n, 在 LixMyM'z (R04)!!型化合物中包覆或掺杂有碳氮化合物 CN, CN 的质量为 CN/ LixMyM'z (R04) n质量的 0.1-30%, 其中, 0<x 3, 0 y 2, 0 z<0.5, l n 3, CN/ LixMyM'z (R04) n 为橄榄石型结构或 Nasicon 结构; 2. Put the precursor into a tube furnace, box furnace, rotary kiln, roller kiln or tunnel kiln, and carry out high temperature pyrolysis reaction under the protection of nitrogen, inert gas or reducing gas, at 0.8-18 °C. The heating rate of /min is raised from room temperature to 500-1100 ° C, pyrolysis reaction l-72 h, and the furnace is naturally cooled to room temperature to obtain CN/ Li x M y M' z (R0 4 ) n , in Li x M y M' z (R0 4 )! ! The compound is coated or doped with a carbonitride CN, and the mass of CN is 0.1-30% of the mass of CN/Li x M y M' z (R0 4 ) n , wherein 0<x 3, 0 y 2, 0 z<0.5, ln 3, CN/ Li x M y M' z (R0 4 ) n is an olivine structure or a Nasicon structure;
所述氮气、 惰性气体或还原性气体流量为 0.1~5000L/min, 炉内氧气体积含 量在 200ppm以下, 惰性气体为氩气或氦气, 还原性气体为氢气、 一氧化碳、 乙 炔、 甲垸或乙垸。  The flow rate of the nitrogen, inert gas or reducing gas is 0.1-5000 L/min, the volume of oxygen in the furnace is below 200 ppm, the inert gas is argon or helium, and the reducing gas is hydrogen, carbon monoxide, acetylene, formazan or B. Hey.
3、 根据权利要求 2所述的正极电极材料的合成方法, 其特征在于: 所述 U 源为氧化锂、 氢氧化锂、 磷酸锂、 碳酸锂、 硝酸锂、 磷酸二氢锂、 甲酸锂和醋 酸锂中的一种以上;  The method for synthesizing a positive electrode material according to claim 2, wherein the U source is lithium oxide, lithium hydroxide, lithium phosphate, lithium carbonate, lithium nitrate, lithium dihydrogen phosphate, lithium formate and acetic acid. More than one of lithium;
所述 M源为 Sc、 Ti、 V、 Cr、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Cu和 Zn的单质或化合物 中的一种以上, 其中,  The M source is one or more of a simple substance or a compound of Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, and Zn, wherein
所述 Sc的化合物为: 氧化钪、 草酸钪、 硫酸钪;  The compound of the Sc is: cerium oxide, cerium oxalate, cerium sulfate;
所述 Ί 的化合物为: 二氧化钛、 四氯化钛、 三氯化钛、 偏钛酸、 二羰基二 茂钛、 氟化钛、 三氧化二钛、 硫酸氧钛; 所述 V的化合物为: 一氧化钒、 三氧化二钒、 二氧化钒和五氧化二钒; 所述 Cr的化合物为: 氧化铬、 硝酸铬、 高氯酸铬、 硫酸铬; The ruthenium compound is: titanium dioxide, titanium tetrachloride, titanium trichloride, metatitanic acid, dicarbonyl titanocene, titanium fluoride, titanium oxynitride, titanyl sulfate; The compound of V is: vanadium pentoxide, vanadium pentoxide, vanadium dioxide and vanadium pentoxide; the compound of Cr is: chromium oxide, chromium nitrate, chromium perchlorate, chromium sulfate;
所述 Mn的化合物为: 氧化锰、 三氧化二锰、 二氧化锰、 四氧化三锰、 七氧 化二锰、 氯化锰、 高锰酸盐、 碳酸锰、 锰酸钾、 硫酸锰铵、 硫化锰、 乙酸锰、 三氟化锰、 四氟化锰、 硝酸锰、 硫酸锰;  The Mn compound is: manganese oxide, manganese dioxide, manganese dioxide, trimanganese tetraoxide, manganese dimanganese oxide, manganese chloride, permanganate, manganese carbonate, potassium manganate, ammonium manganese sulfate, sulfurization Manganese, manganese acetate, manganese trifluoride, manganese tetrafluoride, manganese nitrate, manganese sulfate;
所述 Fe的化合物为: 磷酸铁、 硫酸亚铁、 三氧化二铁、 氧化亚铁、 四氧化 三铁、 硫酸亚铁铵、 硫酸亚铁、 磷酸亚铁、 磷酸亚铁铵、 柠檬酸亚铁、 二茂铁、 硫化亚铁、 磷化二铁、 乙酸亚铁、 硫酸铁、 硝酸铁、 氯化亚铁、 氯化铁、 氢氧 化亚铁、 碳酸亚铁、 硝酸亚铁、 草酸亚铁、 高氯酸亚铁、 氢氧化铁;  The Fe compound is: iron phosphate, ferrous sulfate, ferric oxide, ferrous oxide, triiron tetroxide, ammonium ferrous sulfate, ferrous sulfate, ferrous phosphate, ammonium ferrous phosphate, ferrous citrate , ferrocene, ferrous sulfide, ferrous phosphide, ferrous acetate, ferric sulphate, ferric nitrate, ferrous chloride, ferric chloride, ferrous hydroxide, ferrous carbonate, ferrous nitrate, ferrous oxalate, Ferrous perchlorate, iron hydroxide;
所述 Co的化合物为: 氧化钴、 溴酸钴、 溴化钴、 氯酸钴、 氯化钴、氟化钴、 硝酸钴、 亚硝酸钴、 高氯酸钴、 硫酸钴;  The compound of Co is: cobalt oxide, cobalt bromate, cobalt bromide, cobalt chlorate, cobalt chloride, cobalt fluoride, cobalt nitrate, cobalt nitrite, cobalt perchlorate, cobalt sulfate;
所述 Ni的化合物为: 氧化镍、 碳酸镍、 氯酸镍、 氯化镍、 氟化镍、硝酸镍、 高氯酸镍、 焦磷酸镍、 硫酸镍;  The Ni compound is: nickel oxide, nickel carbonate, nickel chlorate, nickel chloride, nickel fluoride, nickel nitrate, nickel perchlorate, nickel pyrophosphate, nickel sulfate;
所述 Cu的化合物为: 氧化铜、 氯化亚铜、 氰化亚铜、 硫化亚铜、 硫氰酸亚 铜、 碳酸铜、 氯酸铜、 氯化铜、 氟化铜、 甲酸铜、 氢氧化铜、 硝酸铜、 高氯酸 铜、 硫酸铜、 硫化铜;  The Cu compound is: copper oxide, cuprous chloride, cuprous cyanide, cuprous sulfide, cuprous thiocyanate, copper carbonate, copper chlorate, copper chloride, copper fluoride, copper formate, hydroxide Copper, copper nitrate, copper perchlorate, copper sulfate, copper sulfide;
所述 Zn的化合物为: 氧化锌、 乙酸锌、 溴化锌、碳酸锌、 氯酸锌、氯化锌、 氰化锌、 氟化锌、 甲酸锌、 硝酸锌、 草酸锌、 硫酸锌、 亚硫酸锌、 酒石酸锌; 所述 M, 源为 Mg、 Ca、 A1和 Zn的化合物中的一种以上, 其中, 所述 Mg的化合物为: 氧化镁、 乙酸镁、 苯甲酸镁、 碳酸镁、 氯酸镁、 氯化 镁、 铬酸镁、 甲酸镁、 氢氧化镁、 硝酸镁、 草酸镁、 高氯酸镁、 磷酸镁、 硫酸 镁、 硫代硫酸镁;  The Zn compound is: zinc oxide, zinc acetate, zinc bromide, zinc carbonate, zinc chlorate, zinc chloride, zinc cyanide, zinc fluoride, zinc formate, zinc nitrate, zinc oxalate, zinc sulfate, sulfurous acid Zinc, zinc tartrate; the M, the source is one or more of the compounds of Mg, Ca, A1 and Zn, wherein the Mg compound is: magnesium oxide, magnesium acetate, magnesium benzoate, magnesium carbonate, chloric acid Magnesium, magnesium chloride, magnesium chromate, magnesium formate, magnesium hydroxide, magnesium nitrate, magnesium oxalate, magnesium perchlorate, magnesium phosphate, magnesium sulfate, magnesium thiosulfate;
所述 Ca的化合物为: 氧化钙、 氯化钙、 乙酸钙、 叠氮化钙、 苯甲酸钙、 碳 酸钙、 氯酸钙、 磷酸二氢钙、 氟化钙、 甲酸钙、 磷酸氢钙、 氢氧化钙、 硝酸钙、 亚硝酸钙、 草酸钙、 高氯酸钙、 高锰酸钙、 磷酸钙; The compounds of Ca are: calcium oxide, calcium chloride, calcium acetate, calcium azide, calcium benzoate, carbon Calcium acid, calcium chlorate, calcium dihydrogen phosphate, calcium fluoride, calcium formate, calcium hydrogen phosphate, calcium hydroxide, calcium nitrate, calcium nitrite, calcium oxalate, calcium perchlorate, calcium permanganate, calcium phosphate;
所述 A1的化合物为: 氧化铝、 氯化铝、 氟化铝、 硝酸铝、 高氯酸铝、 硫酸 铝、 氢氧化铝;  The compound of A1 is: aluminum oxide, aluminum chloride, aluminum fluoride, aluminum nitrate, aluminum perchlorate, aluminum sulfate, aluminum hydroxide;
所述 Zn的化合物为: 氧化锌、 乙酸锌、 溴化锌、碳酸锌、 氯酸锌、氯化锌、 氰化锌、 氟化锌、 甲酸锌、 硝酸锌、 草酸锌、 硫酸锌、 亚硫酸锌、 酒石酸锌; 所述 R源为 S、 P或 Si的化合物, 其中,  The Zn compound is: zinc oxide, zinc acetate, zinc bromide, zinc carbonate, zinc chlorate, zinc chloride, zinc cyanide, zinc fluoride, zinc formate, zinc nitrate, zinc oxalate, zinc sulfate, sulfurous acid Zinc, zinc tartrate; the R source is a compound of S, P or Si, wherein
所述 S的化合物为: 硫酸、 硫酸锂;  The compound of S is: sulfuric acid, lithium sulfate;
所述 P 的化合物为: 五氧化二磷、 磷酸、 磷酸二氢铵、 磷酸二氢锂、 磷酸 氢二铵、 磷酸铵、 磷酸氢铵盐;  The compound of P is: phosphorus pentoxide, phosphoric acid, ammonium dihydrogen phosphate, lithium dihydrogen phosphate, diammonium phosphate, ammonium phosphate, ammonium hydrogen phosphate;
所述 Si的化合物为: 硅石、 硅酸锂、 垸氧基硅垸及其水解产物;  The compound of Si is: silica, lithium silicate, silicon oxysilane and its hydrolysis product;
所述 CN源为含碳氮三键的化合物丙烯腈、 聚丙烯腈、 乙腈、 苯乙腈、 己 二腈、 氰、 氢氰酸、 氰化钠、 氰化钾, 含碳氮双键的化合物希夫碱、 一级醛亚 胺、 二级醛亚胺、 一级酮亚胺、 二级酮亚胺、 醛肟、 酮肟、 二苯甲酮腙、 羰基 氰化物间氯苯腙, 含碳氮元素的化合物吡啶、 吡啶类、 吡咯、 吡咯类、 硝基苯、 基苯酚(苦味酸)、 三硝基甲苯、 三硝基间苯二酚、 硝化甘油、 亚硝基苯、 亚硝 胺、 醛肟、 酮肟, 碳单质或含碳化合物与氮单质或含氮化合物的混合物, 其中 的一种以上;  The CN source is a compound containing carbon and nitrogen triple bonds, acrylonitrile, polyacrylonitrile, acetonitrile, phenylacetonitrile, adiponitrile, cyanide, hydrocyanic acid, sodium cyanide, potassium cyanide, and compounds containing carbon and nitrogen double bonds. Base, primary aldimine, secondary aldimine, primary ketimine, secondary ketimine, aldoxime, ketoxime, benzophenone oxime, carbonyl cyanide m-chlorophenylhydrazine, carbon-nitrogen Elemental compounds pyridine, pyridine, pyrrole, pyrrole, nitrobenzene, phenol (picric acid), trinitrotoluene, trinitroresorcin, nitroglycerin, nitrosobenzene, nitrosamine, aldehyde a mixture of hydrazine, ketone oxime, carbon simple substance or carbon-containing compound with nitrogen elemental or nitrogen-containing compound, one or more;
含碳化合物为有机碳源葡萄糖、 果糖、 蔗糖、 麦芽糖、 山梨糖、 聚乙二醇、 聚乙烯醇、 聚乙烯、 聚丙烯、 淀粉、 纤维素及其酯、 乙烯-环氧乙垸聚合物或呋 喃醇的聚合物、 柠檬酸, 无机碳源乙炔黑、 碳纳米管、 碳纳米纤维, 气体碳源 为乙炔、 甲垸、 乙垸; 化氮、 四氧化二氮、 五氧化二氮, 硝酸盐为硝酸铁、 硝酸锂。 Carbon-containing compounds are organic carbon sources such as glucose, fructose, sucrose, maltose, sorbose, polyethylene glycol, polyvinyl alcohol, polyethylene, polypropylene, starch, cellulose and their esters, ethylene-epoxyethylene polymers or Polymer of furanol, citric acid, inorganic carbon source acetylene black, carbon nanotubes, carbon nanofibers, gas carbon source is acetylene, formamidine, acetamidine; Nitrogen, dinitrogen tetroxide, dinitrogen pentoxide, nitrate is ferric nitrate, lithium nitrate.
4、 根据权利要求 2所述的正极电极材料的合成方法, 其特征在于: 所述混 合方式为固相混合, 转速 l-50000r/min, 时间 0.1-72h; 或液相混合, 质量固含 量为 1-99%, 溶剂为水、 乙醇或丙酮, 转速 l-50000r/min, 时间 0.1-72h, 然后 于 70-400 °C下, 干燥 0.1-72h;  The method for synthesizing a positive electrode material according to claim 2, wherein the mixing mode is solid phase mixing, the rotation speed is 1-50000 r/min, and the time is 0.1-72 h; or the liquid phase is mixed, and the mass solid content is 1-99%, the solvent is water, ethanol or acetone, the rotation speed is -50000r/min, the time is 0.1-72h, and then dried at 70-400 °C for 0.1-72h;
所述固相混合或液相混合采用机械搅拌机、 行星球磨机、 搅拌球磨机、 机 械融合机、混合机混合;所述机械搅拌机 l-50000r/min,行星球磨机 l-500r/min, 搅拌球磨机 l-1000r/min, 机械融合机 l-2000r/min, 混合机 l-1000r/min。  The solid phase mixing or the liquid phase mixing is mixed by a mechanical agitator, a planetary ball mill, a stirring ball mill, a mechanical fusion machine, a mixer; the mechanical mixer l-50000r/min, a planetary ball mill l-500r/min, a stirring ball mill l-1000r /min, mechanical fusion machine l-2000r/min, mixer l-1000r/min.
5、 根据权利要求 2所述的正极电极材料的合成方法, 其特征在于: 所述前 驱体放入行星球磨、 搅拌球磨、 机械融合、 粉碎设备中, 转速 l-50000r/min, 其 中机械搅拌 l-50000r/min, 行星球磨 l-500r/min, 搅拌球磨 l-1000r/min, 机械融 合 l-2000r/min, 混合机 l-1000r/min, 时间 0.1-72h, 得到细化后的前躯体。  The method for synthesizing a positive electrode material according to claim 2, wherein: the precursor is placed in a planetary ball mill, a stirred ball mill, a mechanical fusion, and a pulverizing apparatus, and the rotation speed is 1-50000 r/min, wherein the mechanical stirring is -50000r/min, planetary ball mill l-500r/min, agitated ball mill l-1000r/min, mechanical fusion l-2000r/min, mixer l-1000r/min, time 0.1-72h, to obtain the refined precursor.
6、 一种正极电极材料的合成方法, 包括以下歩骤:  6. A method for synthesizing a positive electrode material, comprising the following steps:
一、 混合, 按 Li元素, M中包含的 Sc、 Ti、 V、 Cr、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Cu、 Zn元素, M, 中包含的 Mg、 Ca、 Al、 Zn元素, R的 S、 P或 Si元素, 物 质的量的配比: 0 <Li 3 : 0 M 2 : 0 M, <0.5 : 1 R 3, 将 Li源、 M源、 M' 源和 R源混合, 得到前驱体;  1. Mixing, according to the Li element, the elements of Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn contained in M, M, Mg, Ca, Al, Zn elements, R of S , P or Si element, the ratio of the amount of the substance: 0 <Li 3 : 0 M 2 : 0 M, <0.5 : 1 R 3, the Li source, the M source, the M' source and the R source are mixed to obtain a precursor ;
二、 将前驱体放入管式炉、 箱式炉、 回转炉、 辊道窑或隧道窑内, 在氮气、 惰性气体或还原性气体保护下,进行高温热解反应, 以 0.8-18°C/min的升温速率 从室温升温至 500-1100 °C, 热解反应 l-72h, 热解反应期间充入 CN源气体, 自 然冷却至室温, 得到 CN/LixMyM'z (R04) n; 在 LixMyM'z (R04) n型化合物中 包覆或掺杂有碳氮化合物 (CN) , 碳氮化合物 (CN ) 的质量为 CN/ LixMyM'z 2. Put the precursor into a tube furnace, box furnace, rotary kiln, roller kiln or tunnel kiln, and carry out high temperature pyrolysis reaction under the protection of nitrogen, inert gas or reducing gas, at 0.8-18 °C. The heating rate of /min is raised from room temperature to 500-1100 °C, pyrolysis reaction is 1-72h, the CN source gas is charged during the pyrolysis reaction, and naturally cooled to room temperature to obtain CN/Li x M y M' z (R0 4 n ) is coated or doped with a carbonitride (CN) in the Li x M y M' z (R0 4 ) n type compound, and the mass of the carbonitride (CN ) is CN/ Li x M y M' z
(R04) n质量的 0.1-30% , 其中, 0<x 3, 0^y^2 , 0 z<0.5, l n 3, CN/ LixMyM'z (R04) n为橄榄石型结构或 Nasicon结构; (R0 4 ) 0.1-30% of n mass, where 0<x 3, 0^y^2 , 0 z<0.5, ln 3, CN/ Li x M y M' z (R0 4 ) n is an olivine structure or a Nasicon structure;
所述氮气、 惰性气体或还原性气体流量为 0.1-5000L/min, 控制炉内氧气体 积含量在 200ppm以下, 所述惰性气体为氩气或氦气, 所述还原性气体为氢气、 一氧化碳、 乙炔、 甲垸或乙垸;  The flow rate of the nitrogen gas, the inert gas or the reducing gas is 0.1-5000 L/min, the oxygen volume in the furnace is controlled to be 200 ppm or less, the inert gas is argon or helium, and the reducing gas is hydrogen, carbon monoxide or acetylene. , hyperthyroidism or acetaminophen;
CN源气体流量为 0.1-5000L/min, 炉内 CN源气体体积含量在 0.1-90%; 所述 CN源气体为气相状态的以下物质: 含碳氮三键的化合物丙烯腈、 聚丙 烯腈、 乙腈、 苯乙腈、 己二腈、 氰、 氢氰酸、 氰化钠、 氰化钾, 含碳氮双键 的化合物希夫碱、 一级醛亚胺、 二级醛亚胺、 一级酮亚胺、 二级酮亚胺、 醛肟、 酮肟、 二苯甲酮腙、 羰基氰化物间氯苯腙, 含碳氮元素的化合物吡啶、 吡啶类、 吡咯、 吡咯类、 硝基苯、 基苯酚 (苦味酸)、 三硝基甲苯、 三硝基间苯二酚、 硝 化甘油、 亚硝基苯、 亚硝胺、 醛肟、 酮肟, 含碳化合物与氮单质或含氮化合物 的混合物, 其中的一种以上;  The source gas flow rate of the CN source is 0.1-5000 L/min, and the volume of the CN source gas in the furnace is 0.1-90%; the CN source gas is the following in the gas phase state: a compound containing carbon and nitrogen triple bonds, acrylonitrile, polyacrylonitrile, Acetonitrile, phenylacetonitrile, adiponitrile, cyanide, hydrocyanic acid, sodium cyanide, potassium cyanide, compound containing carbon-nitrogen double bond, Schiff base, primary aldimine, secondary aldimine, primary ketone Amine, secondary ketimine, aldoxime, ketone oxime, benzophenone oxime, carbonyl cyanide m-chlorophenylhydrazine, compound containing carbon and nitrogen element pyridine, pyridine, pyrrole, pyrrole, nitrobenzene, phenol (picric acid), trinitrotoluene, trinitroresorcin, nitroglycerin, nitrosobenzene, nitrosamines, aldoximes, ketoximes, mixtures of carbon-containing compounds with nitrogen or nitrogen-containing compounds, More than one;
含碳化合物为乙炔、 甲垸、 乙垸;  The carbon-containing compound is acetylene, formamidine, and ethyl hydrazine;
所述含氮化合物为一氧化二氮、 一氧化氮、 三氧化二氮、 二氧化氮、 四氧  The nitrogen-containing compound is nitrous oxide, nitrogen monoxide, dinitrogen trioxide, nitrogen dioxide, and tetraoxane.
7、 根据权利要求 6所述的正极电极材料的合成方法, 其特征在于: 所述 U 源为氧化锂、 氢氧化锂、 磷酸锂、 碳酸锂、 硝酸锂、 磷酸二氢锂、 甲酸锂和醋 酸锂中的一种以上; The method for synthesizing a positive electrode material according to claim 6, wherein the U source is lithium oxide, lithium hydroxide, lithium phosphate, lithium carbonate, lithium nitrate, lithium dihydrogen phosphate, lithium formate and acetic acid. More than one of lithium;
所述 M源为 Sc、 Ti、 V、 Cr、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Cu和 Zn的单质或化合物 中的一种以上, 其中,  The M source is one or more of a simple substance or a compound of Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, and Zn, wherein
所述 Sc的化合物为: 氧化钪、 草酸钪、 硫酸钪;  The compound of the Sc is: cerium oxide, cerium oxalate, cerium sulfate;
所述 Ί 的化合物为: 二氧化钛、 四氯化钛、 三氯化钛、 偏钛酸、 二羰基二 茂钛、 氟化钛、 三氧化二钛、 硫酸氧钛; 所述 V的化合物为: 一氧化钒、 三氧化二钒、 二氧化钒和五氧化二钒; 所述 Cr的化合物为: 氧化铬、 硝酸铬、 高氯酸铬、 硫酸铬; The ruthenium compound is: titanium dioxide, titanium tetrachloride, titanium trichloride, metatitanic acid, dicarbonyl titanocene, titanium fluoride, titanium oxynitride, titanyl sulfate; The compound of V is: vanadium pentoxide, vanadium pentoxide, vanadium dioxide and vanadium pentoxide; the compound of Cr is: chromium oxide, chromium nitrate, chromium perchlorate, chromium sulfate;
所述 Mn的化合物为: 氧化锰、 三氧化二锰、 二氧化锰、 四氧化三锰、 七氧 化二锰、 氯化锰、 高锰酸盐、 碳酸锰、 锰酸钾、 硫酸锰铵、 硫化锰、 乙酸锰、 三氟化锰、 四氟化锰、 硝酸锰、 硫酸锰;  The Mn compound is: manganese oxide, manganese dioxide, manganese dioxide, trimanganese tetraoxide, manganese dimanganese oxide, manganese chloride, permanganate, manganese carbonate, potassium manganate, ammonium manganese sulfate, sulfurization Manganese, manganese acetate, manganese trifluoride, manganese tetrafluoride, manganese nitrate, manganese sulfate;
所述 Fe的化合物为: 磷酸铁、 硫酸亚铁、 三氧化二铁、 氧化亚铁、 四氧化 三铁、 硫酸亚铁铵、 硫酸亚铁、 磷酸亚铁、 磷酸亚铁铵、 柠檬酸亚铁、 二茂铁、 硫化亚铁、 磷化二铁、 乙酸亚铁、 硫酸铁、 硝酸铁、 氯化亚铁、 氯化铁、 氢氧 化亚铁、 碳酸亚铁、 硝酸亚铁、 草酸亚铁、 高氯酸亚铁、 氢氧化铁;  The Fe compound is: iron phosphate, ferrous sulfate, ferric oxide, ferrous oxide, triiron tetroxide, ammonium ferrous sulfate, ferrous sulfate, ferrous phosphate, ammonium ferrous phosphate, ferrous citrate , ferrocene, ferrous sulfide, ferrous phosphide, ferrous acetate, ferric sulphate, ferric nitrate, ferrous chloride, ferric chloride, ferrous hydroxide, ferrous carbonate, ferrous nitrate, ferrous oxalate, Ferrous perchlorate, iron hydroxide;
所述 Co的化合物为: 氧化钴、 溴酸钴、 溴化钴、 氯酸钴、 氯化钴、氟化钴、 硝酸钴、 亚硝酸钴、 高氯酸钴、 硫酸钴;  The compound of Co is: cobalt oxide, cobalt bromate, cobalt bromide, cobalt chlorate, cobalt chloride, cobalt fluoride, cobalt nitrate, cobalt nitrite, cobalt perchlorate, cobalt sulfate;
所述 Ni的化合物为: 氧化镍、 碳酸镍、 氯酸镍、 氯化镍、 氟化镍、硝酸镍、 高氯酸镍、 焦磷酸镍、 硫酸镍;  The Ni compound is: nickel oxide, nickel carbonate, nickel chlorate, nickel chloride, nickel fluoride, nickel nitrate, nickel perchlorate, nickel pyrophosphate, nickel sulfate;
所述 Cu的化合物为: 氧化铜、 氯化亚铜、 氰化亚铜、 硫化亚铜、 硫氰酸亚 铜、 碳酸铜、 氯酸铜、 氯化铜、 氟化铜、 甲酸铜、 氢氧化铜、 硝酸铜、 高氯酸 铜、 硫酸铜、 硫化铜;  The Cu compound is: copper oxide, cuprous chloride, cuprous cyanide, cuprous sulfide, cuprous thiocyanate, copper carbonate, copper chlorate, copper chloride, copper fluoride, copper formate, hydroxide Copper, copper nitrate, copper perchlorate, copper sulfate, copper sulfide;
所述 Zn的化合物为: 氧化锌、 乙酸锌、 溴化锌、碳酸锌、 氯酸锌、氯化锌、 氰化锌、 氟化锌、 甲酸锌、 硝酸锌、 草酸锌、 硫酸锌、 亚硫酸锌、 酒石酸锌; 所述 M, 源为 Mg、 Ca、 A1和 Zn的化合物中的一种以上, 其中, 所述 Mg的化合物为: 氧化镁、 乙酸镁、 苯甲酸镁、 碳酸镁、 氯酸镁、 氯化 镁、 铬酸镁、 甲酸镁、 氢氧化镁、 硝酸镁、 草酸镁、 高氯酸镁、 磷酸镁、 硫酸 镁、 硫代硫酸镁;  The Zn compound is: zinc oxide, zinc acetate, zinc bromide, zinc carbonate, zinc chlorate, zinc chloride, zinc cyanide, zinc fluoride, zinc formate, zinc nitrate, zinc oxalate, zinc sulfate, sulfurous acid Zinc, zinc tartrate; the M, the source is one or more of the compounds of Mg, Ca, A1 and Zn, wherein the Mg compound is: magnesium oxide, magnesium acetate, magnesium benzoate, magnesium carbonate, chloric acid Magnesium, magnesium chloride, magnesium chromate, magnesium formate, magnesium hydroxide, magnesium nitrate, magnesium oxalate, magnesium perchlorate, magnesium phosphate, magnesium sulfate, magnesium thiosulfate;
所述 Ca的化合物为: 氧化钙、 氯化钙、 乙酸钙、 叠氮化钙、 苯甲酸钙、 碳 酸钙、 氯酸钙、 磷酸二氢钙、 氟化钙、 甲酸钙、 磷酸氢钙、 氢氧化钙、 硝酸钙、 亚硝酸钙、 草酸钙、 高氯酸钙、 高锰酸钙、 磷酸钙; The compounds of Ca are: calcium oxide, calcium chloride, calcium acetate, calcium azide, calcium benzoate, carbon Calcium acid, calcium chlorate, calcium dihydrogen phosphate, calcium fluoride, calcium formate, calcium hydrogen phosphate, calcium hydroxide, calcium nitrate, calcium nitrite, calcium oxalate, calcium perchlorate, calcium permanganate, calcium phosphate;
所述 A1的化合物为: 氧化铝、 氯化铝、 氟化铝、 硝酸铝、 高氯酸铝、 硫酸 铝、 氢氧化铝;  The compound of A1 is: aluminum oxide, aluminum chloride, aluminum fluoride, aluminum nitrate, aluminum perchlorate, aluminum sulfate, aluminum hydroxide;
所述 Zn的化合物为: 氧化锌、 乙酸锌、 溴化锌、碳酸锌、 氯酸锌、氯化锌、 氰化锌、 氟化锌、 甲酸锌、 硝酸锌、 草酸锌、 硫酸锌、 亚硫酸锌、 酒石酸锌; 所述 R源为 S、 P或 Si的化合物; 其中,  The Zn compound is: zinc oxide, zinc acetate, zinc bromide, zinc carbonate, zinc chlorate, zinc chloride, zinc cyanide, zinc fluoride, zinc formate, zinc nitrate, zinc oxalate, zinc sulfate, sulfurous acid Zinc, zinc tartrate; the R source is a compound of S, P or Si;
所述 S的化合物为: 硫酸、 硫酸锂;  The compound of S is: sulfuric acid, lithium sulfate;
所述 P 的化合物为: 五氧化二磷、 磷酸、 磷酸二氢铵、 磷酸二氢锂、 磷酸 氢二铵、 磷酸铵、 磷酸氢铵盐;  The compound of P is: phosphorus pentoxide, phosphoric acid, ammonium dihydrogen phosphate, lithium dihydrogen phosphate, diammonium phosphate, ammonium phosphate, ammonium hydrogen phosphate;
所述 Si的化合物为: 硅石、 硅酸锂、 垸氧基硅垸及其水解产物。  The compounds of Si are: silica, lithium silicate, bismuth silicon oxide and hydrolyzed products thereof.
8、 根据权利要求 6所述的正极电极材料的合成方法, 其特征在于: 所述混 合的设备采用机械搅拌、 行星球磨、 搅拌球磨、 机械融合、 混合机混合; 混合 方式为固相混合、 液相混合、 固液搭配混合;  The method for synthesizing a positive electrode material according to claim 6, wherein the mixing device is mechanically stirred, planetary ball milled, stirred ball milled, mechanically fused, and mixed by a mixer; the mixed mode is solid phase mixing, liquid Mixed, solid-liquid mixing;
所述固相混合转速 l-50000r/min, 其中机械搅拌机 l-50000r/min, 行星球磨 机 l-500r/min, 搅拌球磨机 l-1000r/min, 机械融合机 l-2000r/min, 混合机 l-1000r/min, 时间 0.1-72h;  The solid phase mixing speed is l-50000r/min, wherein the mechanical mixer l-50000r/min, the planetary ball mill l-500r/min, the agitating ball mill l-1000r/min, the mechanical fusion machine l-2000r/min, the mixer l- 1000r/min, time 0.1-72h;
所述液相混合质量固含量为 1-99%, 溶剂为水、 乙醇或丙酮, 转速 l-50000r/min, 其中机械搅拌 l~50000r/min, 行星球磨 l~500r/min, 搅拌球磨 l~1000r/min, 机械融合 l~2000r/min, 混合机 l~1000r/min, 时间 0.1-72h, 于 70-400 °C下, 干燥 0.1-72h;  The liquid phase mixing mass solid content is 1-99%, the solvent is water, ethanol or acetone, the rotation speed is l-50000r/min, wherein the mechanical stirring is l~50000r/min, the planetary ball grinding is l~500r/min, and the stirring ball mill l~ 1000r/min, mechanical fusion l~2000r/min, mixer l~1000r/min, time 0.1-72h, dry at 70-400 °C, 0.1-72h;
所述固液搭配混合, 先固相混合转速 l-50000r/mm, 其中机械搅拌 l-50000r/min,行星球磨 l-500r/min,搅拌球磨 l-1000r/min,机械融合 l-2000r/min, 混合机 l-1000r/min, 时间 0.1-72h; 后液相混合, 质量固含量为 1-99%, 溶剂为 水、 乙醇或丙酮, 转速 l-50000r/min, 其中机械搅拌 l-50000r/min, 行星球磨 l-500r/min, 搅拌球磨 l-1000r/min, 机械融合 l-2000r/min, 混合机 l-1000r/min, 时间 0.1-72h, 于 70-400°C下, 干燥 0.1-72h。 The solid-liquid mixing and mixing, first solid-phase mixing speed l-50000r/mm, wherein mechanical stirring l-50000r/min, planetary ball milling l-500r/min, stirring ball milling l-1000r/min, mechanical fusion l-2000r/min , Mixer l-1000r/min, time 0.1-72h; post-liquid phase mixing, mass solid content is 1-99%, solvent is water, ethanol or acetone, rotation speed l-50000r/min, mechanical stirring l-50000r/min , Planetary ball mill l-500r/min, agitated ball mill l-1000r/min, mechanical fusion l-2000r/min, mixer l-1000r/min, time 0.1-72h, 70-400°C, dry 0.1-72h .
9、 根据权利要求 6所述的正极电极材料的合成方法, 其特征在于: 将前驱 体放入行星球磨、 搅拌球磨、 机械融合、 粉碎设备中, 转速 l-50000r/min, 其中 机械搅拌 l-50000r/min, 行星球磨 l-500r/min, 搅拌球磨 l-1000r/min, 机械融合 l-2000r/min, 混合机 l-1000r/min, 时间 0.1-72h, 得到细化后的前躯体。  9. The method for synthesizing a positive electrode material according to claim 6, wherein: the precursor is placed in a planetary ball mill, a stirred ball mill, a mechanical fusion, and a pulverizing apparatus, and the rotation speed is 1-50000 r/min, wherein the mechanical stirring l- 50000r/min, planetary ball mill l-500r/min, agitated ball mill l-1000r/min, mechanical fusion l-2000r/min, mixer l-1000r/min, time 0.1-72h, to obtain the refined precursor.
PCT/CN2013/076350 2012-05-28 2013-05-28 Positive electrode material and synthesis method thereof WO2013178056A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210168864.5 2012-05-28
CN201210168864.5A CN102709553B (en) 2012-05-28 2012-05-28 Positive electrode material and synthetic method thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013178056A1 true WO2013178056A1 (en) 2013-12-05

Family

ID=46902185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/CN2013/076350 WO2013178056A1 (en) 2012-05-28 2013-05-28 Positive electrode material and synthesis method thereof

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN102709553B (en)
WO (1) WO2013178056A1 (en)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102709553B (en) * 2012-05-28 2015-05-20 深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司 Positive electrode material and synthetic method thereof
KR20150097728A (en) * 2012-12-21 2015-08-26 다우 글로벌 테크놀로지스 엘엘씨 Co-solvent assisted microwave-solvothermal process for making olivine lithium transition metal phosphate electrode materials
CN103171453A (en) * 2013-03-14 2013-06-26 商丘市迈科新能源有限公司 Electric vehicle power control system
DE102013111853A1 (en) * 2013-10-28 2015-04-30 Rockwood Lithium GmbH Carbon-coated lithium sulfide
CN104591111B (en) * 2013-10-31 2018-02-02 惠州市喜鸿达塑胶有限公司 A kind of phosphate material, preparation method and use
CN104134801B (en) * 2014-07-28 2016-06-01 北京万源工业有限公司 Carbonitride-graphene coated iron phosphate compound anode material of lithium and its preparation method
CN104916450B (en) * 2015-05-05 2018-03-13 苏州靖羽新材料有限公司 A kind of capacitive plate material
CN105206809B (en) * 2015-09-11 2018-04-03 合肥国轩高科动力能源有限公司 A kind of C3N4 carbon-covered iron lithium phosphate compound anode materials and preparation method thereof
CN105118966B (en) * 2015-09-19 2016-08-24 中国石油大学(华东) A kind of high nitrogen-containing tin carbon composite for cathode of lithium battery and preparation method
CN106207253B (en) * 2016-09-13 2019-05-31 胡晓光 A kind of aqueous solution lithium ion secondary battery negative pole, electrolyte and battery
CN110323434B (en) * 2019-07-11 2022-07-22 江苏力泰锂能科技有限公司 Method for preparing lithium iron manganese phosphate-carbon composite material and lithium iron manganese phosphate-carbon composite material
CN112242519B (en) * 2019-07-17 2023-01-06 比亚迪股份有限公司 Positive electrode material, preparation method thereof and solid-state lithium battery
CN110504444B (en) * 2019-08-19 2022-05-13 漳州明德工贸有限公司 Scandium-vanadium-lithium-manganese oxide serving as positive electrode material of lithium battery and preparation method of scandium-vanadium-lithium-manganese oxide
CN110880590B (en) * 2019-11-26 2022-10-28 福州大学 Carbon nitride and carbon-coated NASICON type electrode material and preparation method thereof
CN112357972A (en) * 2020-09-30 2021-02-12 宜宾光原锂电材料有限公司 Low-nickel cobalt-free precursor, cathode material and preparation method thereof
CN114744196B (en) * 2022-03-28 2024-03-12 蜂巢能源科技股份有限公司 C-doped and coated cobalt-free positive electrode material, preparation method and lithium ion battery
CN115000347A (en) * 2022-05-26 2022-09-02 广东奥德迈新能源有限责任公司 Modified lithium iron oxide positive pole piece, battery comprising same and preparation method
CN115799513B (en) * 2022-12-09 2024-04-16 江苏正力新能电池技术有限公司 Adhesive, and preparation method and application thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008060701A2 (en) * 2006-05-26 2008-05-22 Eltron Research & Development, Inc. Synthetic process for preparation of high surface area electroactive compounds for battery applications
CN101794878A (en) * 2010-01-29 2010-08-04 北大先行科技产业有限公司 Method for preparing polyanionic lithium ion battery anode material
CN102339999A (en) * 2010-07-14 2012-02-01 中国科学院物理研究所 Polyanion composite material, its preparation method and application
CN102709553A (en) * 2012-05-28 2012-10-03 深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司 Positive electrode material and synthetic method thereof

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101924204B (en) * 2010-01-21 2012-09-19 浙江大学 Method for preparing conducting film LiFePO4 cladding material containing nitrogen
CN101894942B (en) * 2010-08-10 2013-09-04 成都中科来方能源科技有限公司 LiFePO4/N combination electrode material and preparation method thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008060701A2 (en) * 2006-05-26 2008-05-22 Eltron Research & Development, Inc. Synthetic process for preparation of high surface area electroactive compounds for battery applications
CN101794878A (en) * 2010-01-29 2010-08-04 北大先行科技产业有限公司 Method for preparing polyanionic lithium ion battery anode material
CN102339999A (en) * 2010-07-14 2012-02-01 中国科学院物理研究所 Polyanion composite material, its preparation method and application
CN102709553A (en) * 2012-05-28 2012-10-03 深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司 Positive electrode material and synthetic method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
CN102709553A (en) 2012-10-03
CN102709553B (en) 2015-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013178056A1 (en) Positive electrode material and synthesis method thereof
Wang et al. Effect of amorphous FePO4 coating on structure and electrochemical performance of Li1. 2Ni0. 13Co0. 13Mn0. 54O2 as cathode material for Li-ion batteries
US7524529B2 (en) Method for making a lithium mixed metal compound having an olivine structure
TW525312B (en) Non-aqueous electrolyte secondary cell
Zhou et al. The enhanced rate performance of LiFe 0.5 Mn 0.5 PO 4/C cathode material via synergistic strategies of surfactant-assisted solid state method and carbon coating
US7824802B2 (en) Method of preparing a composite cathode active material for rechargeable electrochemical cell
CN102388487B (en) Cathode material for fluoride-based conversion electrodes, method for the production thereof and use thereof
CN102437311B (en) Lithium iron phosphate composite material, its preparation method and application
JP5949798B2 (en) Electrode material, method for producing electrode material, electrode and lithium ion battery
Zhang et al. Synthesis and electrochemical performance of cubic Co-doped Li4Ti5O12 anode material for high-performance lithium-ion batteries
Zhou et al. A surfactant-assisted synthesis route for scalable preparation of high performance of LiFe0. 15Mn0. 85PO4/C cathode using bimetallic precursor
Zhao et al. Exceptional lithium anodic performance of Pd-doped graphene-based SnO2 nanocomposite
WO2023142666A1 (en) Lithium ion battery pre-lithiation agent, preparation method therefor, and application
Wu et al. Carbon coated MnO@ Mn 3 N 2 core–shell composites for high performance lithium ion battery anodes
JP2018098161A (en) Method for manufacturing cathode active material
CN105612640A (en) Carbon coated electrochemically active powder
Li et al. Solvothermal preparation of carbon coated V6O13 nanocomposite as cathode material for lithium-ion battery
Sun et al. Inverse-spinel Mg2MnO4 material as cathode for high-performance aqueous magnesium-ion battery
Wang et al. Enhancing the rate performance of high-capacity LiNi0. 8Co0. 15Al0. 05O2 cathode materials by using Ti4O7 as a conductive additive
CN102285685A (en) Nanorod rutile TiO2 mesocrystalline and preparation method and application thereof
WO1998054778A1 (en) Non-aqueous electrolytic secondary cell
JP2003157850A (en) Positive electrode material for secondary battery and secondary battery
Cao et al. Construction of ultrathin N-doped carbon shell on LiFePO4 spheres as enhanced cathode for lithium ion batteries
Yolun et al. Investigation of structural and electrochemical performance of Ru-substituted LiFePO4 cathode material: an improvement of the capacity and rate performance
Shen et al. Hierarchical LiMn 0.5 Fe 0.5 PO 4/C nanorods with excellent electrochemical performance synthesized by rheological phase method as cathode for lithium ion battery

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13796968

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13796968

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1