改性镍钴锂离子电池正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种改性镍钴锂离子电池正极材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：（1）将二价镍源、二价钴源和柠檬酸溶于水中，在持续混合条件下加热反应，冷却后，加入锂源化合物进行混合，然后进行煅烧；其中，二价镍源、二价钴源和锂源化合物的摩尔比为0.45‑0.55：0.45‑0.55：1；（2）将煅烧后的产物超声分散于含有硫代乙酰胺的无水乙醇中，然后加热反应。本发明专利技术得到的改性镍钴锂离子电池正极材料的充放电性能和循环使用性能得到较大程度的提升，具有较好的充放电性能。

【技术实现步骤摘要】
改性镍钴锂离子电池正极材料及其制备方法
本专利技术涉及锂离子电池正极材料，具体地，涉及一种改性镍钴锂离子电池正极材料及其制备方法。
技术介绍
随着科技的不断进步和人们生活水平的不断提高，对于能源的需求也越来越高，而锂离子电池作为一种具有优异的使用性能的储能设备，其在便携式设备、计算机和电信通信方面具有广泛的应用。而常规的锂离子电池在多次使用后，其电容量会有明显的降低，导致其充放电性能会有着明显的下降。而锂离子电子的正极片则会大大影响其充放电性能等。因此，提供一种能使得锂离子电池在使用多次后依然具有良好的充放电性能和循环使用性能，进而延长其使用寿命的锂离子电池正极材料及其制备方法是本专利技术亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中规的锂离子电池在多次使用后，其电容量会有明显的降低，导致其充放电性能会有着明显的下降，从而提供一种能使得锂离子电池在使用多次后依然具有良好的充放电性能和循环使用性能，进而延长其使用寿命的改性镍钴锂离子电池正极材料及其制备方法。为了实现上述目的，本专利技术提供了一种改性镍钴锂离子电池正极材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：（1）将二价镍源、二价钴源和柠檬酸溶于水中，在持续混合条件下加热反应，冷却后，加入锂源化合物进行混合，然后进行煅烧；其中，二价镍源、二价钴源和锂源化合物的摩尔比为0.45-0.55：0.45-0.55：1；（2）将煅烧后的产物超声分散于含有硫代乙酰胺的无水乙醇中，然后加热反应。本专利技术还提供一种根据前文所述的制备方法制备得到的改性镍钴锂离子电池正极材料。通过上述技术方案，本专利技术得到的改性镍钴锂离子电池正极材料的充放电性能和循环使用性能得到较大程度的提升，与现有镍钴锂离子电池正极材料相比，改性镍钴锂离子电池正极材料具有较好的充放电性能和循环使用性能。专利技术人推测，将二价镍源、二价钴源和柠檬酸溶于水中，在持续混合条件下加热反应，冷却后，加入锂源化合物进行混合，然后进行煅烧；再将煅烧后的产物与硫代乙酰胺反应，获得了镍钴锂的硫化物，促进了电荷在充放电过程中的快速转移，从而导致该正极材料更加稳定，还具有较好的倍率性能充放电性能，从而很大程度上提高正极材料的充放电性能和循环使用性能。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供了一种改性镍钴锂离子电池正极材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：（1）将二价镍源、二价钴源和柠檬酸溶于水中，在持续混合条件下加热反应，冷却后，加入锂源化合物进行混合，然后进行煅烧；其中，二价镍源、二价钴源和锂源化合物的摩尔比为0.45-0.55：0.45-0.55：1；（2）将煅烧后的产物超声分散于含有硫代乙酰胺的无水乙醇中，然后加热反应。通过上述技术方案，本专利技术得到的改性镍钴锂离子电池正极材料的充放电性能和循环使用性能得到较大程度的提升，与现有镍钴锂离子电池正极材料相比，改性镍钴锂离子电池正极材料具有较好的充放电性能和循环使用性能。专利技术人推测，将二价镍源、二价钴源和柠檬酸溶于水中，在持续混合条件下加热反应，冷却后，加入锂源化合物进行混合，然后进行煅烧；再将煅烧后的产物与硫代乙酰胺反应，获得了镍钴锂的硫化物，促进了电荷在充放电过程中的快速转移，从而导致该正极材料更加稳定，还具有较好的倍率性能充放电性能，从而很大程度上提高正极材料的充放电性能和循环使用性能。对于各组分的添加量，可在较宽范围内进行调整，为了得到具有较好的充放电性能和循环使用性能的电池正极材料，在本专利技术更加优选的实施方式中，相对于1mol的二价镍源，柠檬酸的用量为0.08-0.1mol。而对于水溶液中各金属离子的浓度，可在较宽范围内进行调整，为了得到具有较好的充放电性能和循环使用性能的电池正极材料，在本专利技术更加优选的实施方式中，步骤（2）水溶液中二价镍离子的浓度为0.02-0.04mol/L。对于步骤（1）中的反应条件，可在较宽范围内进行调整，为了得到具有较好的充放电性能和循环使用性能的电池正极材料，优选地，步骤（1）中加热温度为80-95℃。对于步骤（1）中的反应条件，可在较宽范围内进行调整，为了得到具有较好的充放电性能和循环使用性能的电池正极材料，优选地，时间为3-8h。对于煅烧的条件，可在较宽范围内进行调整。在本专利技术一种更加优选的实施方式中，为了得到具有更好的充放电性能和循环使用性能的电池正极材料，煅烧条件包括：温度为300-600℃。对于煅烧的条件，可在较宽范围内进行调整。在本专利技术一种更加优选的实施方式中，为了得到具有更好的充放电性能和循环使用性能的电池正极材料，煅烧条件包括：时间为1-4h。对于硫代乙酰胺的添加量可在较宽范围内进行调整，在本专利技术一种更加优选的实施方式中，为了得到具有更好的充放电性能和循环使用性能的电池正极材料，相对于8g煅烧后的产物，硫代乙酰胺的添加量为0.15-0.3mol，无水乙醇的用量为50-150mL。对于步骤（2）中的分散方式，可有多种选择，例如震荡、搅拌或超声分散，只要能够使煅烧后的产物和硫代乙酰胺快速分散并有效接触均能实现本专利技术。在本专利技术一种更加优选的实施方式中，为了得到具有更好的充放电性能和循环使用性能的电池正极材料，步骤（2）中分散的方式为超声分散，超声分散的时间为5-15min。而对于步骤（2）中加热反应的条件，可在较宽范围内进行调整。在本专利技术一种更加优选的实施方式中，为了得到具有更好的充放电性能和循环使用性能的电池正极材料，步骤（2）中加热温度为120℃~190℃。而对于步骤（2）中加热反应的条件，可在较宽范围内进行调整。在本专利技术一种更加优选的实施方式中，为了得到具有更好的充放电性能和循环使用性能的电池正极材料，步骤（2）中加热时间为10-14h。对于二价钴源，本领域技术人员可在较宽范围内进行调整，只要该二价钴源能够溶于水中即可。在本专利技术的一种优选的实施方式中，为了得到具有更好的充放电性能和循环使用性能的电池正极材料，二价钴源为氯化钴和/或硝酸钴。对于二价镍源，本领域技术人员可在较宽范围内进行调整，只要该二价镍源能够溶于水中即可。在本专利技术的一种优选的实施方式中，为了得到具有更好的充放电性能和循环使用性能的电池正极材料，二价镍源为硝酸镍和/或氯化镍。对于锂源化合物，本领域技术人员可在较宽范围内进行调整，只要该锂源化合物能够溶于水中即可。在本专利技术的一种优选的实施方式中，为了得到具有更好的充放电性能和循环使用性能的电池正极材料，锂源化合物为醋酸锂、硝酸锂和氯化锂中的一种或多种。其中，步骤（1）中的持续混合方式，本领域技术人员可在较宽范围内进行选择，例如搅拌、震荡、超声等，只要使得反应体系处于非静止的状态，均可实现本专利技术，在此不再赘述。本专利技术在后文的实施例中，采用搅拌的方式持续搅拌。而对于步骤（1）中冷却后的产物与锂源化合物的混合方式，可有多种选择，研磨湿混，搅拌混合等，均可实现本专利技术。在本专利技术后文的实施例中以研磨湿混的方式进行。而对于步骤（2）中的冷却温度，可在较宽范围内调整，在后文的实施例中，冷却至室温（25℃）。在上述技术方案中，对于水的选择，可以选择去离子水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改性镍钴锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：（1）将二价镍源、二价钴源和柠檬酸溶于水中，在持续混合条件下加热反应，冷却后，加入锂源化合物进行混合，然后进行煅烧；其中，二价镍源、二价钴源和锂源化合物的摩尔比为0.45‑0.55：0.45‑0.55：1；（2）将煅烧后的产物超声分散于含有硫代乙酰胺的无水乙醇中，然后加热反应。

【技术特征摘要】
1.一种改性镍钴锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：（1）将二价镍源、二价钴源和柠檬酸溶于水中，在持续混合条件下加热反应，冷却后，加入锂源化合物进行混合，然后进行煅烧；其中，二价镍源、二价钴源和锂源化合物的摩尔比为0.45-0.55：0.45-0.55：1；（2）将煅烧后的产物超声分散于含有硫代乙酰胺的无水乙醇中，然后加热反应。2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，相对于1mol的二价镍源，柠檬酸的用量为0.08-0.1mol。3.根据权利要求2所述的制备方法，其中：在步骤（1）水溶液中二价镍离子的浓度为0.02-0.04mol/L；在步骤（1）中加热反应的条件包括：温度为80-95℃；和/或，时间为3-8h。4.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李千林，张强，周建平，
申请(专利权)人：芜湖乾凯材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34