【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請(qǐng)涉及新能源材料，具體涉及一種三元正極材料及其制備方法、電化學(xué)裝置。
技術(shù)介紹
1、鋰離子電池因具有高能量密度和長(zhǎng)循環(huán)壽命的特點(diǎn)，成為便攜式電子設(shè)備和電動(dòng)汽車(chē)的主要電源。然而，傳統(tǒng)正極材料如lifepo4、limn2o4和licoo2因理論容量不足，無(wú)法滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求。高鎳材料作為licoo2的替代品，具有更高的理論比容量和較低的成本，已成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。
2、然而，高鎳三元正極材料在鋰離子電池應(yīng)用過(guò)程中存在一些問(wèn)題，首先高鎳三元正極材料表面殘余的鋰化合物會(huì)降低高鎳三元正極材料電化學(xué)性能，其次，充放電過(guò)程中高鎳三元正極材料與電解質(zhì)的持續(xù)反應(yīng)導(dǎo)致高鎳三元正極材料的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，增加界面阻力，導(dǎo)致容量衰減。這些問(wèn)題嚴(yán)重阻礙了高鎳三元正極材料的規(guī)模化應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、鑒于此，為了解決以上技術(shù)問(wèn)題中的至少之一，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種三元正極材料的制備方法。
2、另，本申請(qǐng)實(shí)施例還提供了一種前述制備方法制備得到的三元正極材料以及應(yīng)用該三元正極材料的電化學(xué)裝置。
3、本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種三元正極材料的制備方法，該制備方法包括以下步驟：
4、將鎳鈷錳前驅(qū)體和鋰源混合并進(jìn)行一次燒結(jié)，得到所述三元正極材料的內(nèi)核；
5、磷酸溶液、可溶性鈷鹽溶液與堿液進(jìn)行混合，并通過(guò)液相合成含非晶態(tài)納米磷酸鈷的包覆溶液；
6、采用所述包覆溶液噴淋包覆所述內(nèi)核，得到三元正極材料基材；以及
7、將所述三元正極材料基材進(jìn)
8、在一些可能的實(shí)施例中，所述可溶性鈷鹽溶液中的可溶性鈷鹽包括硝酸鈷以及醋酸鈷中的至少一種。
9、在一些可能的實(shí)施例中，所述磷酸溶液中，磷酸與水的質(zhì)量比為1：（1~2）；
10、所述可溶性鈷鹽溶液中，可溶性鈷鹽與水的質(zhì)量比為1：（1~5）；
11、所述磷酸溶液中的磷酸與所述可溶性鈷鹽中的鈷的摩爾比為（0.6~1）：1。
12、在一些可能的實(shí)施例中，所述堿液為鋰鹽溶液，所述鋰鹽包括氫氧化鋰以及碳酸鋰中的至少一種。
13、在一些可能的實(shí)施例中，所述鋰鹽溶液中，所述鋰鹽與水的質(zhì)量比為1：（1~5）；
14、所述鋰鹽溶液中鋰與所述可溶性鈷鹽溶液中鈷的摩爾比為（1.5~2）：1。
15、在一些可能的實(shí)施例中，將所述包覆溶液噴淋包覆所述內(nèi)核的步驟中，還包括：
16、對(duì)所述包覆溶液和所述內(nèi)核進(jìn)行加熱，加熱的溫度為100℃~120℃。
17、在一些可能的實(shí)施例中，所述二次燒結(jié)的溫度為500℃~700℃，所述二次燒結(jié)的時(shí)間為10h~12h。
18、在一些可能的實(shí)施例中，所述鎳鈷錳前驅(qū)體的化學(xué)式可以為nixcoymn1-x-y(oh)2，其中，0.8≤x<1，0<y<0.2。
19、本申請(qǐng)實(shí)施例還提供了一種三元正極材料，該三元正極材料由前述的三元正極材料的制備方法制備。該三元正極材料包括含有三元正極活性物質(zhì)的內(nèi)核和位于所述內(nèi)核表面的磷酸鈷包覆層。
20、另，本申請(qǐng)實(shí)施例還提供了一種電化學(xué)裝置，所述電化學(xué)裝置包括正極極片、負(fù)極極片、隔離膜以及電解液，其中所述正極極片包括正極活性物質(zhì)，所述正極活性物質(zhì)為前述三元正極材料。
21、相較于現(xiàn)有技術(shù)，本申請(qǐng)實(shí)施例提供的三元正極材料的制備方法，首先通過(guò)可溶性鈷源和磷酸在堿性條件下液相反應(yīng)合成非晶態(tài)納米磷酸鈷，由于非晶態(tài)納米磷酸鈷缺乏長(zhǎng)程有序的晶體結(jié)構(gòu)，在對(duì)內(nèi)核進(jìn)行包覆過(guò)程中更易形成連續(xù)且均勻的包覆層。此外，非晶態(tài)的磷酸鈷能夠提供較低的界面阻抗，提高電子和離子的傳導(dǎo)效率，從而改善三元正極材料的整體電化學(xué)性能。其次，采用噴淋包覆的濕法包覆工藝，相較于干法包覆，所制得的包覆層更加均勻致密。同時(shí)，相比于傳統(tǒng)濕法包覆，本申請(qǐng)的噴淋包覆工藝更為簡(jiǎn)便，易于規(guī)模化生產(chǎn)。
本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種三元正極材料的制備方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三元正極材料的制備方法，其特征在于，所述可溶性鈷鹽溶液中的可溶性鈷鹽包括硝酸鈷以及醋酸鈷中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三元正極材料的制備方法，其特征在于，所述磷酸溶液中，磷酸與水的質(zhì)量比為1：（1~2）；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三元正極材料的制備方法，其特征在于，所述堿液為鋰鹽溶液，所述鋰鹽包括氫氧化鋰以及碳酸鋰中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三元正極材料的制備方法，其特征在于，所述鋰鹽溶液中，所述鋰鹽與水的質(zhì)量比為1：（1~5）；
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三元正極材料的制備方法，其特征在于，將所述包覆溶液噴淋包覆所述內(nèi)核的步驟中，還包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三元正極材料的制備方法，其特征在于，所述二次燒結(jié)的溫度為500℃~700℃，所述二次燒結(jié)的時(shí)間為10h~12h。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三元正極材料的制備方法，其特征在于，所述鎳鈷錳前驅(qū)體的化學(xué)式可以為NixCoyMn1-x-y(OH)2，
9.一種三元正極材料，其特征在于，由如權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的三元正極材料的制備方法制得，所述三元正極材料包括含有三元正極活性物質(zhì)的內(nèi)核和位于所述內(nèi)核表面的磷酸鈷包覆層。
10.一種電化學(xué)裝置，其特征在于，所述電化學(xué)裝置包括正極極片、負(fù)極極片、隔離膜以及電解液，其中所述正極極片包括正極活性物質(zhì)，所述正極活性物質(zhì)為如權(quán)利要求9中所述的三元正極材料。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種三元正極材料的制備方法，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三元正極材料的制備方法，其特征在于，所述可溶性鈷鹽溶液中的可溶性鈷鹽包括硝酸鈷以及醋酸鈷中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三元正極材料的制備方法，其特征在于，所述磷酸溶液中，磷酸與水的質(zhì)量比為1：（1~2）；
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三元正極材料的制備方法，其特征在于，所述堿液為鋰鹽溶液，所述鋰鹽包括氫氧化鋰以及碳酸鋰中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三元正極材料的制備方法，其特征在于，所述鋰鹽溶液中，所述鋰鹽與水的質(zhì)量比為1：（1~5）；
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三元正極材料的制備方法，其特征在于，將所述包覆溶液噴淋包覆所述內(nèi)核的步驟中，還包括：
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳金麗，秦錦，趙云虎，張新龍，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：南通瑞翔新材料有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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