一种用于固态电池的高压实高镍层状正极材料的复合包覆方法

    公开(公告)号:CN114204002B

    公开(公告)日:2024-02-20

    申请号:CN202111438206.9

    申请日:2021-11-30

    IPC分类号: H01M4/48 H01M4/58 H01M4/62

    摘要: 本发明公开了一种用于固态电池的高压实高镍层状正极材料的复合包覆方法,通过采用有机溶剂混合溶液作为分散介质,实现了磷酸盐、钒氧化物与高镍三元材料表面的充分接触,通过材料表面的LiOH和Li2CO3与磷酸盐反应去除残锂并实现Li3PO4的均匀包覆,同时钒化合物在材料表面通过吸附沉积完成包覆,采用的有机溶剂混合溶液体系有助于高镍层状材料的均匀分散,并且实现了水洗和包覆的同步完成,具有电化学+活性的钒氧化物可以为Li的脱出和嵌入提供位点,改善高镍层状材料的电化学性能,作为中间缓冲层可以使高压实的高镍层状正极与固态电解质相兼容,抑制电极材料和固态电解质间的副反应,获得稳定电极与电解质界面。

    一种富锂层状氧化物材料及其制备方法与应用

    公开(公告)号:CN116387500A

    公开(公告)日:2023-07-04

    申请号:CN202211638986.6

    申请日:2022-12-20

    摘要: 本发明属于电池材料领域,尤其涉及一种富锂层状氧化物材料及其制备方法与应用。本发明提供的富锂层状氧化物材料的一次颗粒为{010}晶面暴露的多面体,且{010}晶面的面积占比>20%。本发明通过在LLO材料中引入多种阳离子的高熵组分设计,提高了系统构型熵,从而为材料提供了高的结构稳定性和稳定的离子扩散通道;同时,熵的变化进一步影响体系热力学稳定结构和晶面能量,实现吉布斯自由能的局部最小化,诱导具有锂离子快速传输通道的{010}晶面的暴露,为离子快速迁移提供了更多通道,提高电极反应动力学。实验结果表明:本发明提供的富锂层状氧化物材料作为锂电池正极材料使用时具有高的倍率性能与长的循环稳定性。

    一种单晶三元材料的制备方法和应用

    公开(公告)号:CN110923801B

    公开(公告)日:2021-06-08

    申请号:CN201911057863.1

    申请日:2019-11-04

    摘要: 本发明公开了一种单晶三元材料的制备方法及其应用。本发明首先制备了单晶前驱体,在制备前驱体的过程中加入了助熔剂,再配锂锂化后制备了单晶三元材料。制备步骤如下:1)称取一定量的前躯体A;2)按质量比1:0.001~1称取前驱体A和助熔剂B,混合均匀后,在含氧气氛下进行一次焙烧,焙烧产物粉碎后水洗除去助熔剂,烘干后得到单晶三元前驱体C;3)将单晶三元前驱体C和锂源按摩尔比1:1~1.1进行混合,混合均匀后,在含氧气氛下进行二次焙烧,焙烧产物经粉碎除磁后即为单晶三元材料产物。本发明将传统的一步合成法拆解为单晶前驱体的合成和配锂焙烧两步,相对于一步完成锂化的单晶化工艺,减小了Li/Ni混排,提高了单晶三元材料的容量和首效。

    单晶三元正极材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN116682950A

    公开(公告)日:2023-09-01

    申请号:CN202310677333.7

    申请日:2023-06-08

    摘要: 本申请涉及锂电池技术领域,特别是涉及一种单晶三元正极材料及其制备方法和应用。单晶三元正极材料的制备方法包括:将第一过渡金属氧化物与三元正极材料前驱体及锂源混合后于含氧气氛下进行一次烧结,制得单晶三元正极材料;一次烧结条件:以1.8℃/min~2.8℃/min的升温速率升温至830℃~900℃,保温t1,再降至720℃~780℃,保温t2,t1:t2为(0.22~0.35):1。上述制备方法制得的单晶三元正极材料具有较高的渗锂度和单晶化程度。

    一种富镍层状氧化物材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN115832281A

    公开(公告)日:2023-03-21

    申请号:CN202211638989.X

    申请日:2022-12-20

    摘要: 本发明属于电池材料领域,尤其涉及一种富镍层状氧化物材料及其制备方法和应用。本发明提供的富镍层状氧化物材料的晶体结构为六方相R‑3m空间群,晶格微观应变量≤0.25%。本发明通过多价态、多种类金属阳离子的高熵体系设计,结合前驱体(氢氧化物沉淀)组分和煅烧制式的优化,利用高熵组分在煅烧过程中的迟滞扩散效应,调控材料内部元素分布,诱导颗粒以低应力方向生长,降低了本体材料晶体结构中的微观应变强度。本发明提供的富镍层状氧化物材料具有较低的微观应变量,在高电位下具备良好的结构稳定性和安全性。

    超高镍单晶正极材料及其制备方法

    公开(公告)号:CN114899391A

    公开(公告)日:2022-08-12

    申请号:CN202210447801.7

    申请日:2022-04-27

    摘要: 本发明公开一种超高镍单晶正极材料及其制备方法,采用固相法梯次煅烧结合梯次补锂技术合成LiNixCoyM1‑x‑yO2;采用梯次煅烧,相较单一高温平台具有更短的煅烧时间,可以在相对较短高温煅烧平台下实现单晶颗粒的成核和快速生长,形成超高镍单晶材料的框架,同时避免过长的高温煅烧时间导致锂蒸发出现贫锂现象,解决超高镍单晶正极材料Li+/Ni2+阳离子混排严重、晶格氧缺陷增多及晶格锂挥发等问题;通过梯次补锂可以对材料表面结构进行有效修复,同时抑制高温合成造成的Li+/Ni2+阳离子混排,有效降低表面残余碱,提高材料放电容量和循环稳定性;该工艺与现有产线设备完全兼容,可有效实现超高镍单晶产品的降本迭代。

    一种单晶三元材料的制备方法和应用

    公开(公告)号:CN110923801A

    公开(公告)日:2020-03-27

    申请号:CN201911057863.1

    申请日:2019-11-04

    摘要: 本发明公开了一种单晶三元材料的制备方法及其应用。本发明首先制备了单晶前驱体,在制备前驱体的过程中加入了助熔剂,再配锂锂化后制备了单晶三元材料。制备步骤如下:1)称取一定量的前躯体A;2)按质量比1:0.001~1称取前驱体A和助熔剂B,混合均匀后,在含氧气氛下进行一次焙烧,焙烧产物粉碎后水洗除去助熔剂,烘干后得到单晶三元前驱体C;3)将单晶三元前驱体C和锂源按摩尔比1:1~1.1进行混合,混合均匀后,在含氧气氛下进行二次焙烧,焙烧产物经粉碎除磁后即为单晶三元材料产物。本发明将传统的一步合成法拆解为单晶前驱体的合成和配锂焙烧两步,相对于一步完成锂化的单晶化工艺,减小了Li/Ni混排,提高了单晶三元材料的容量和首效。