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【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及二次電池,特別涉及鈷酸鋰的li位摻雜的電化學(xué)輔助法及其應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、鈷酸鋰(licoo2)是最常用的鋰離子電池正極材料之一,從最初第一代的4.2v鈷酸鋰已經(jīng)發(fā)展到4.45v的商業(yè)化應(yīng)用。但其能量密度仍然難以滿足需求?,F(xiàn)如今,鈷酸鋰正朝著更高電壓的方向發(fā)展。然而,當(dāng)鈷酸鋰被充電至高電壓(>4.45v)時,會面臨嚴(yán)重的結(jié)構(gòu)惡化和性能衰退。
2、金屬元素?fù)诫s是提升鈷酸鋰高電壓穩(wěn)定性常用策略。但實現(xiàn)精準(zhǔn)的li位摻雜仍然是目前的技術(shù)難題。如果能夠開發(fā)一種合成策略,實現(xiàn)精準(zhǔn)摻雜,不僅能夠?qū)崿F(xiàn)性能提升,還能夠深入研究金屬元素?fù)诫s對鈷酸鋰的改性機(jī)理,從而實現(xiàn)更高電壓鈷酸鋰電池的商業(yè)化應(yīng)用。
3、然而,目前并沒有完整的精準(zhǔn)摻雜的技術(shù)報道,對于licoo2的li位精準(zhǔn)摻雜更是存在技術(shù)壁壘。現(xiàn)有的技術(shù)是使用co3o4與li2co3以及摻雜劑通過高溫煅燒進(jìn)行l(wèi)i位摻雜,這種方法無法做到li位精準(zhǔn)摻雜且摻雜難度較大。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為解決上述
技術(shù)介紹
中提出的現(xiàn)有的方法對于licoo2的li位難以成功摻雜,更難以實現(xiàn)大量摻雜和摻雜量的可控問題,本專利技術(shù)提供一種用于鈷酸鋰精準(zhǔn)li位摻雜的電化學(xué)輔助法,包括以下步驟:
2、s100、通過充電將鈷酸鋰中的li+脫出,即得到了具有l(wèi)i空位的li1-xcoo2;
3、s200、將li1-xcoo2與摻雜劑混合研磨均勻,所述摻雜劑為m的金屬鹽,得到li1-xcoo2與m的金屬鹽的混合物;
< ...【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種用于鈷酸鋰Li位摻雜的電化學(xué)輔助法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鈷酸鋰Li位摻雜的電化學(xué)輔助法,其特征在于:所述M的金屬鹽為M的硝酸鹽或氯化鹽中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鈷酸鋰Li位摻雜的電化學(xué)輔助法,其特征在于:S300中,煅燒工藝為,在加熱容器中以升溫速率為1℃/min~10℃/min升溫至750~1000℃,保持時間為4~24h。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于鈷酸鋰Li位摻雜的電化學(xué)輔助法,其特征在于:S300中,升溫溫度為900℃,升溫速率為5℃/min,保持時間為10h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鈷酸鋰Li位摻雜的電化學(xué)輔助法,其特征在于:所述x的取值范圍為0.005≤x≤0.5,優(yōu)選的,x為0.05。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鈷酸鋰Li位摻雜的電化學(xué)輔助法,其特征在于:所述充電的截止電壓范圍為3.9V~4.2V。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鈷酸鋰Li位摻雜的電化學(xué)輔助法,其特征在于:所述摻雜劑為與Li+半徑差異不超過±20%的M金屬元
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鈷酸鋰Li位摻雜的電化學(xué)輔助法,其特征在于:所述M金屬鹽為Mg2+、Al3+、Ti4+和Zr4+金屬鹽中的一種或者多種。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鈷酸鋰Li位摻雜的電化學(xué)輔助法,其特征在于:Li1-xMyCoO2中的摻入量y與Li空位濃度x之比等于Li和M金屬元素化合價之比的倒數(shù)。
10.一種如權(quán)利要求1-9任一項所述用于鈷酸鋰Li位摻雜的電化學(xué)輔助法在制備鋰離子電池層狀正極材料上的應(yīng)用。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種用于鈷酸鋰li位摻雜的電化學(xué)輔助法,其特征在于,包括以下步驟:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鈷酸鋰li位摻雜的電化學(xué)輔助法,其特征在于:所述m的金屬鹽為m的硝酸鹽或氯化鹽中的一種或多種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鈷酸鋰li位摻雜的電化學(xué)輔助法,其特征在于:s300中,煅燒工藝為,在加熱容器中以升溫速率為1℃/min~10℃/min升溫至750~1000℃,保持時間為4~24h。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于鈷酸鋰li位摻雜的電化學(xué)輔助法,其特征在于:s300中,升溫溫度為900℃,升溫速率為5℃/min,保持時間為10h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于鈷酸鋰li位摻雜的電化學(xué)輔助法,其特征在于:所述x的取值范圍為0.005≤x≤0.5,優(yōu)選的,x為0.05。
<...【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員:徐永,夏靖,張婷,劉春花,
申請(專利權(quán))人:嘉庚創(chuàng)新實驗室,
類型:發(fā)明
國別省市:
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