一種金屬摻雜尖晶石結構快離子導體包覆含鎳正極材料的制備方法及應用

一種金屬摻雜尖晶石結構快離子導體包覆含鎳正極材料的制備方法及應用
【專利摘要】本發明公開了一種金屬摻雜尖晶石結構快離子導體包覆含鎳正極材料的制備方法及應用，該制備方法是將有機鈦鹽、含鎳正極材料及摻雜金屬鹽溶解、混合，得到分散液；所述分散液轉入水熱反應釜中進行水熱反應，得到前驅體；所述前驅體置于高溫下煅燒，即得具有致密均勻、穩定性好及離子導電性好的金屬摻雜尖晶石結構快離子導體包覆層的含鎳正極材料，可用于制備循環性能及倍率性能優異的鋰離子電池；該正極材料的制備方法具有成本低，操作簡單，環境友好等特點，可以工業化生產。
【專利說明】
一種金屬摻雜尖晶石結構快離子導體包覆含鎳正極材料的制備方法及應用
技術領域
[0001]本發明涉及一種改性鋰離子電池正極材料，具體涉及一種金屬摻雜尖晶石結構快離子導體包覆含鎳正極材料的制備方法及其在制備鋰離子電池中的應用，屬于鋰離子電池領域。
【背景技術】
[0002]現如今，移動電子設備，例如智能手機，數碼相機，筆記本電腦，以及電動汽車和混合動力汽車的飛速發展促進了鋰離子二次電池技術的突飛猛進。但是，目前的鋰離子電池正極材料，例如鈷酸鋰，尖晶石錳酸鋰，磷酸鐵鋰，都具有循環壽命低的缺點，不能夠滿足未來純電動設備的要求。因此，研究并開發一種具有高循環壽命和高倍率的正極材料成為了全世界研究人員的共同目標。
[0003]包覆改性是采用一種物理化學性能優異的材料，在目標材料顆粒表面形成一層均勻包覆層的保護方法。研究人員利用快離子導體對正極材料進行包覆，結果表明，快離子導體包覆改性的正極材料具有較好的倍率性能和循環性能。然而，在傳統的包覆方法中，快離子導體的制備過程具有操作復雜和成本高的缺點，很難實現大規模的產業化生產。因此，尋找一種操作簡單，成本低并且環境友好的制備方法勢在必行。

【發明內容】

[0004]針對現有技術存在的缺陷，本發明的目的是在于提供一種具有均勻致密、穩定性高及離子導電性好的金屬摻雜尖晶石結構快離子導體包覆層的改性含鎳正極材料的制備方法，該制備方法具有操作簡單，成本低，環境友好等優點，有利于大規模應用于工業生產。
[0005]本發明還提供了一種所述金屬摻雜尖晶石結構快離子導體包覆含鎳正極材料在制備鋰離子電池中的應用，能有效提高鋰離子電池倍率性能和循環壽命。
[0006]本發明提供了一種金屬摻雜尖晶石結構快離子導體包覆含鎳正極材料的制備方法，該方法是將有機鈦鹽、含鎳正極材料及摻雜金屬鹽溶解、混合，得到分散液;所述分散液轉入水熱反應釜中，在80°C?160°C溫度下進行水熱反應，得到前驅體;所述前驅體置于500°C?900°C溫度下煅燒，即得。
[0007]優選的方案，有機鈦鹽及摻雜金屬鹽的質量以保證生成的金屬摻雜尖晶石結構快離子導體質量為含鎳正極材料質量的0.5 %?10.0 %。
[0008]優選的方案，有機鈦鹽和摻雜金屬鹽的質量比以摻雜金屬鹽中金屬元素與有機鈦鹽中鈦元素的摩爾比為(0.1?10): 100計量。
[0009]較優選的方案，含鎳正極材料為:具有尖晶石結構的LiNixMn2-x04(0.l〈x〈0.8)，和/或具有層狀結構的LiNi1-x—#011^02(00〈0.5，0〈7〈0.5)，和/或富鋰錳正極材料11^211103.(11)1^]?02，(0.1〈叉〈0.9，]\1=附、(:0、]\111中的至少一種)。
[0010]較優選的方案，摻雜金屬鹽為含鋁、鈰、鉻、釩、鐵、錫或鋅的可溶性金屬鹽中的至少一種。
[0011]較優選的方案，有機鈦鹽為異丙醇鈦。
[0012]優選的方案，水熱反應時間為5.0h?36h。
[0013]優選的方案，煅燒時間為2.0h?12h。
[0014]優選的方案，將有機鈦鹽加入到醇類溶劑，攪拌或超聲分散0.1h?2.0h，加熱升溫至500C?800C，加入含鎳正極材料，攪拌分散，再加入摻雜金屬鹽，攪拌分散0.5h?5.0h，得到分散液。
[0015]本發明還提供了一種金屬摻雜尖晶石結構快離子導體包覆含鎳正極材料在鋰離子電池中的應用，將金屬摻雜尖晶石結構快離子導體包覆含鎳正極材料應用于制備鋰離子電池。
[0016]優選的方案，將所述金屬摻雜尖晶石結構快離子導體包覆含鎳正極材料與導電劑和粘結劑混合后，通過涂布法涂覆在鋁箔基體上，制成鋰離子電池正極。
[0017]本發明的技術方案關鍵在于通過化學方法在LiTi2O4快離子導體中摻雜了金屬元素，同時使LiTi2O4快離子導體包覆層更加均勻、致密、穩定，能有效地保護正極材料免受電解液的腐蝕，同時金屬離子摻雜進一步改善了 LiTi2O4的離子導電性。本發明的技術方案充分利用含鎳正極材料表面殘留鋰鹽雜質的特點，僅需添加有機鈦鹽和摻雜金屬鹽，通過水熱反應結合高溫煅燒工藝即可在含鎳正極材料表面制備金屬摻雜尖晶石結構快離子導體包覆層，無需二次添加鋰鹽及堿性絡合劑，成本低廉，有利于環保。制備的金屬摻雜尖晶石結構快離子導體包覆改性含鎳正極材料可以有效地改善鋰離子電池的倍率性能和循環壽命O
[0018]本發明的制備金屬摻雜尖晶石結構快離子導體包覆改性含鎳正極材料的方法包括以下具體步驟:
[0019]I)異丙醇鈦的加入量根據金屬摻雜尖晶石結構快離子導體包覆層質量為含鎳正極材料質量的0.5 %?10.0 %計量;將異丙醇鈦通過機械攪拌法或超聲法充分地分散在無水乙醇中，攪拌或超聲時間為0.1h?2.0h，得到異丙醇鈦分散液；
[0020]2)將步驟I)中的異丙醇鈦分散液，置于水浴中加熱至50°C?80°C之間后，將含鎳尖晶石結構的LiNixMn2-x04(0.1〈χ〈0.8)，和/或含鎳層狀結構的LiNi1-^yCoxMnyO2(0〈χ〈0.5，0〈y〈0.5)，
[0021 ]和/或富鋰猛正極材料xLi2Mn03.(11)1^]\102，(0.1〈1〈0.9，]\1=附，&3，]\111中的至少一種)加入至異丙醇鈦分散液中，并攪拌分散；
[0022]3)以摻雜金屬元素摩爾量為鈦原子摩爾量的0.1 %?10 %計量，將含鋁、鈰、鉻、釩、鐵、錫、鋅中的至少一種摻雜金屬的可溶性鹽溶于去離子水中，并加入至步驟2)中的異丙醇鈦分散液中，并維持溫度為50°C?80°C，持續攪拌0.5h?5.0h;
[0023]4)將步驟3)中得到的混合溶液，轉入水熱反應釜中，在800C?160°C溫度下保溫5h?36h，自然冷卻至室溫，將所得到的沉淀物洗滌過濾后，在60°C?80°C下烘干得到前驅體；
[0024]5)將步驟4)中得到的前驅體轉入馬弗爐中，在500 °C?900 °C之間保溫5h?20h，自然冷卻至室溫，最終得到金屬摻雜尖晶石結構快離子導體包覆鋰離子電池正極材料。
[0025]本發明制得的金屬摻雜改性尖晶石結構快離子導體包覆改性含鎳正極材料用于制備鋰離子電池正極的方法:將金屬摻雜尖晶石結構快離子導體包覆含鎳正極材料與導電劑(導電炭黑)和粘結劑(PVDF)及少量NMP經研磨充分混合形成均勻的糊狀物，涂覆在鋁箔基體上作為測試電極，以金屬鋰作為對電極制成扣式電池，其電解液為IM LiPF6/EC:DMC(V:V=1:1)0
[0026]相對現有技術，本發明的技術方案帶來的有益技術效果:
[0027]1、本發明的技術方案充分利用含鎳正極材料表面殘余鋰鹽，以有機鈦鹽為基本原料，同時摻雜金屬鹽，通過水熱反應結合高溫煅燒工藝，首次成功合成一種金屬摻雜尖晶石結構快離子導體包覆改性含鎳正極材料。該方法操作過程簡單，重復性好，無需二次加入鋰鹽，成本低廉，且避免使用堿性絡合劑，對環境友好，有利于大規模工業化生產。
[0028]2、本發明的技術方案制備的金屬摻雜尖晶石結構快離子導體包覆含鎳正極材料，對快離子導體包覆層進行了金屬元素摻雜改性，進一步提高了快離子導體包覆層的離子導電性和電子導電性。
[0029]3、本發明的金屬摻雜尖晶石結構快離子導體包覆改性含鎳正極材料中的金屬摻雜尖晶石結構快離子導體包覆層與含鎳正極材料之間通過鋰離子的“橋鍵”結合在一起，具有非常好的穩定性。主要由于含鎳正極材料表面殘余的鋰鹽在形成金屬摻雜尖晶石結構快離子導體包覆層的過程中，與含鎳正極材料和金屬摻雜尖晶石結構快離子導體之間同時存在化學鍵作用。
[0030]4、本發明的金屬摻雜尖晶石結構快離子導體包覆改性含鎳正極材料中的金屬摻雜尖晶石結構快離子導體包覆層致密均勻，穩定性好，能有效防止正極活性物質與電解質溶液接觸而溶解流失，大大延長了電池的循環壽命。
[0031]5、本發明的金屬摻雜尖晶石結構快離子導體包覆改性含鎳正極材料用于鋰離子電池，表現出優良的循環性能及較好的倍率性能。
【附圖說明】
[0032]【圖1】為實施例1中包覆改性前的LiN1.sCo0.ιΜηο.ι02正極材料掃描電鏡圖(SEM)。
[0033]【圖2】為實施例1中尖晶石快離子導體包覆改性后的LiN1.8Co0.1Mn0.102正極材料掃描電鏡圖(SEM)。
[0034]【圖3】為未經過包覆改性的LiN1.8Co0.1Mn0.102正極材料和實施例1制得的LiAl0.1Ti1.904包覆改性后的LiN1.sCo0.1Mn0.^正極材料100次循環性能曲線圖。
【具體實施方式】
[0035]以下實施例旨在對本
【發明內容】
做進一步詳細說明，而本發明權利要求的保護范圍不受實施例限制。
[0036]實施例1
[0037](I)根據LiAluTi1.904快離子導體相對正極材料的包覆質量百分比為0.5%將定量的異丙醇鈦利用機械攪拌法或超聲法在無水乙醇中充分地分散0.5h。
[0038](2)將步驟(I )中的異丙醇鈦分散液在80°C水浴加熱，將層狀結構的LiN1.8Co0.1Mn0.102正極材料加入至異丙醇鈦分散液中，并攪拌分散0.5h。
[0039](3)按照摻雜金屬元素所占快離子導體的原子百分含量的1.4%將含鋁金屬鹽溶于去離子水中，并加入至步驟(2)中的異丙醇鈦分散液中，并持續攪拌1.0h。
[0040] (4)將步驟(3)中得到的混合物加入至反應釜中，在鼓風干燥箱中80°C下保溫24h，自然冷卻至室溫，將所得到的沉淀物洗滌過濾后在60°C下烘干得到前驅體。
[0041 ] (5)將步驟(4)中得到的前驅體轉入馬弗爐中，在7000C保溫5h，自然冷卻至室溫，最終得到LiAl0.1Ti1.904尖晶石結構快離子導體包覆改性的LiN1.SCotL1MntL1O2正極材料。
[0042](6)稱取0.48g的上述制得的LiAl0.1Ti1.904尖晶石結構快離子導體包覆改性的LiN1.sCo0.ιΜηο.ι02正極材料，加入0.05g導電炭黑作為導電劑，0.05g PVDF作為粘結劑，加少量NMP經研磨充分混合形成均勻的糊狀物，涂覆在鋁箔基體上作為測試電極，以金屬鋰作為對電極制成扣式電池，其電解液為IM LiPF6/EC:DMC(V:V=l:l)，測試充放電倍率為1C。
[0043]采用本實施例制備的LiAl0.1Ti1.904包覆改性LiN1.8Co0.1Mn0.102正極材料，其材料表征和電化學性能如圖1?3所示:
[0044]圖1中可看出未經過包覆改性的LiN1.SCotL1MntL1O2正極材料由尺寸為200?500nm的一次顆粒組成的球形結構，表面光滑。
[0045]圖2中可看出經過LiAluTi1.904包覆改性后的LiN1.SCoth1Mnth1O2正極材料顆粒表面具有分布均勻的片狀包覆層。
[0046]圖3中表明采用LiAl0.1Ti1.904包覆改性后的LiN1.8Co0.1Mn0.102正極材料制成的電極，在室溫下在IC倍率下恒流放電時，循環100次后比容量仍可保持在188mAh/g;表現出良好的循環性能。
[0047]實施例2
[0048](I)根據LiCetLo5TiL95O4快離子導體相對正極材料的包覆質量百分比為1.5%將定量的異丙醇鈦利用機械攪拌法或超聲法在無水乙醇中充分地分散0.2h。
[0049](2)將步驟(I )中的異丙醇鈦分散液在50°C水浴加熱，將層狀結構的LiN1.85Co0.()5Mn().102正極材料加入至異丙醇鈦分散液中，并攪拌分散0.8h。
[0050](3)按照摻雜金屬元素所占快離子導體的原子百分含量的0.7%將含鈰金屬鹽溶于去離子水中，并加入至步驟(2)中的異丙醇鈦分散液中，并持續攪拌1.5h。
[0051 ] (4)將步驟(3)中得到的混合物加入至反應釜中，在鼓風干燥箱中120 °C下保溫48h，自然冷卻至室溫，將所得到的沉淀物洗滌過濾后在60°C下烘干得到前驅體。
[0052](5)將步驟(4)中得到的前驅體轉入馬弗爐中，在800°C保溫8h，自然冷卻至室溫，最終得到LiCe0.Q5Ti1.9504尖晶石結構快離子導體包覆改性的LiN1.85Co0.Q5MnQ.!O2正極材料。
[0053](6)稱取0.48g的上述制得的LiCe0.Q5TiuO4尖晶石結構快離子導體包覆改性的LiN1.ssCo0.0sMn0.ι02正極材料，加入0.05g導電炭黑作為導電劑，0.05g PVDF作為粘結劑，加少量NMP經研磨充分混合形成均勻的糊狀物，涂覆在鋁箔基體上作為測試電極，以金屬鋰作為對電極制成扣式電池，其電解液為IM LiPFe/EC: DMC(V: V = 1:1)，測試充放電電流密度為1C。
[0054]采用本實施例制備的LiCe0.05TiuO4包覆改性后的LiN1.85Co0.Q5Mnth1O2正極材料制備電極并與金屬鋰片組裝成扣式電池，在室溫下IC恒流放電時，循環100次后比容量仍可保持在189mAh/g，表現出良好的循環性能。
[0055]實施例3
[0056](I)根據LiVtL15TiL85O4快離子導體相對正極材料的包覆質量百分比為2.0%將定量的異丙醇鈦利用機械攪拌法或超聲法在無水乙醇中充分地分散1.5h。
[0057](2)將步驟(I )中的異丙醇鈦分散液在50°C水浴加熱，將層狀結構的LiN1.sCo0.2Μηο.3Ο2正極材料加入至異丙醇鈦分散液中，并攪拌分散4.0h。
[0058](3)按照摻雜金屬元素所占快離子導體的原子百分含量的2.0%將含釩金屬鹽溶于去離子水中，并加入至步驟(2)中的異丙醇鈦分散液中，并持續攪拌1.0h。
[0059](4)將步驟(3)中得到的混合物加入至反應釜中，在鼓風干燥箱中140 °C下保溫36h，自然冷卻至室溫，將所得到的沉淀物洗滌過濾后在60°C下烘干得到前驅體。
[0060](5)將步驟(4)中得到的前驅體轉入馬弗爐中，在900 0C保溫12h，自然冷卻至室溫，最終得到LiVtx15TiL85O4尖晶石結構快離子導體包覆改性的LiN1.5Co0.2Mn0.3O2正極材料。[0061 ] (6)稱取0.48g的上述制得的LiV0.^Ti1.8504尖晶石結構快離子導體包覆改性的LiN1.sCo0.2Mn0.302正極材料，加入0.05g導電炭黑作為導電劑，0.05g PVDF作為粘結劑，加少量NMP經研磨充分混合形成均勻的糊狀物，涂覆在鋁箔基體上作為測試電極，以金屬鋰作為對電極制成扣式電池，其電解液為IM LiPFe/EC: DMC(V: V = 1:1)，測試充放電電流密度為1C。
[0062]采用本實施例制備的LiV0.X5TiL85O4包覆改性后的LiN1.5CoQ.2MnQ.302正極材料制備電極并與金屬鋰片組裝成扣式電池，在室溫下IC恒流放電時，循環100次后比容量仍可保持在18 5mAh/g，表現出良好的循環性能。
[0063]實施例4
[0064](I)根據LiFe0.msCk快離子導體相對正極材料的包覆質量百分比為10%將定量的異丙醇鈦利用機械攪拌法或超聲法在無水乙醇中充分地分散1.5h。
[0065](2)將步驟(I)中的異丙醇鈦分散液在60 0C水浴加熱，將層狀結構的0.3Li2Mn03.0.7LiNiQ.6CoQ.2MnQ.2O2正極材料加入至異丙醇鈦分散液中，并攪拌分散2.5h。
[0066](3)按照摻雜金屬元素所占快離子導體的原子百分含量的2.8%將含鐵金屬鹽溶于去離子水中，并加入至步驟(2)中的異丙醇鈦分散液中，并持續攪拌3.0h。
[0067](4)將步驟(3)中得到的混合物加入至反應釜中，在鼓風干燥箱中160 °C下保溫30h，自然冷卻至室溫，將所得到的沉淀物洗滌過濾后在60°C下烘干得到前驅體。
[0068](5)將步驟(4)中得到的前驅體轉入馬弗爐中，在550 °C保溫8h，自然冷卻至室溫，最終得到L IFetK2Ti 1.8 04尖晶石結構快離子導體包覆改性的0.3Li2Mn03.0.7LiN1.bCo0.2Μηο.2Ο2 正極材料。
[0069](6)稱取0.48g的上述制得的LiFe0.尖晶石結構快離子導體包覆改性的OIi2MnO3.0.7LiNiQ.6CoQ.2Mn().202正極材料，加入0.05g導電炭黑作為導電劑，0.05g PVDF作為粘結劑，加少量NMP經研磨充分混合形成均勻的糊狀物，涂覆在鋁箔基體上作為測試電極，以金屬鋰作為對電極制成扣式電池，其電解液為IM LiPF6/EC:DMC(V:V=l:l)，測試充放電電流密度為1C。
[0070]采用本實施例制備的LiFe0.2TU.8 04包覆改性后的0.3Li2Mn03.0.7LiNiQ.6CoQ.2Mn().202正極材料制備電極并與金屬鋰片組裝成扣式電池，在室溫下IC恒流放電時，循環100次后比容量仍可保持在256mAh/g，表現出良好的循環性能。
[0071]實施例5
[0072](I)根據LiSniL25TinO4快離子導體相對正極材料的包覆質量百分比為2.0%將定量的異丙醇鈦利用機械攪拌法或超聲法在無水乙醇中充分地分散1.0h。
[0073](2)將步驟(I)中的異丙醇鈦分散液在800C水浴加熱，將層狀結構的LiN1.5Mm.504正極材料加入至異丙醇鈦分散液中，并攪拌分散1.0h。
[0074](3)按照摻雜金屬元素所占快離子導體的原子百分含量的3.5%將含錫金屬鹽溶于去離子水中，并加入至步驟(2)中的異丙醇鈦分散液中，并持續攪拌2.0h。
[0075](4)將步驟(3)中得到的混合物加入至反應釜中，在鼓風干燥箱中110 °C下保溫36h，自然冷卻至室溫，將所得到的沉淀物洗滌過濾后在60°C下烘干得到前驅體。
[0076](5)將步驟(4)中得到的前驅體轉入馬弗爐中，在850 V保溫8h，自然冷卻至室溫，最終得到LiSn0.251^.7504尖晶石結構快離子導體包覆改性的LiN1.5Mm.504正極材料。
[0077](6)稱取0.48g的上述制得的LiSn0.251^.7504尖晶石結構快離子導體包覆改性的LiN1.5Mm.504正極材料，加入0.05g導電炭黑作為導電劑，0.05g PVDF作為粘結劑，加少量NMP經研磨充分混合形成均勻的糊狀物，涂覆在鋁箔基體上作為測試電極，以金屬鋰作為對電極制成扣式電池，其電解液為IM LiPFe/EC: DMC(V: V= 1:1)，測試充放電電流密度為IC。
[0078]采用本實施例制備的LiSn0.251^.7504包覆改性后的LiN1.5Mm.504正極材料制備電極并與金屬鋰片組裝成扣式電池，在室溫下IC恒流放電時，循環100次后比容量仍可保持在145mAh/g，放電電壓在4.5V，表現出良好的循環性能。
[0079]對比實施例1
[0080](I)根據LiTi2O4快離子導體相對正極材料的包覆質量百分比為2.0%將定量的異丙醇鈦利用機械攪拌法或超聲法在無水乙醇中充分地分散1.0h。
[0081](2)將步驟(I )中的異丙醇鈦分散液在80°C水浴加熱，將層狀結構的LiNiQ.8CoQ.1Mn0.102正極材料加入至異丙醇鈦分散液中，并攪拌分散1.0h。
[0082](3)將步驟(2)中得到的混合物加入至反應釜中，在鼓風干燥箱中110 °C下保溫36h，自然冷卻至室溫，將所得到的沉淀物洗滌過濾后在60°C下烘干得到前驅體。
[0083](4)將步驟(4)中得到的前驅體轉入馬弗爐中，在850°C保溫8h，自然冷卻至室溫，最終得到LiTi2O4尖晶石結構快離子導體包覆改性的LiN1.8Co0.1Mn0.102正極材料。
[0084](5)稱取0.48g的上述制得的LiTi2O4尖晶石結構快離子導體包覆改性的LiN1.sCo0.ιΜηο.ι02正極材料，加入0.05g導電炭黑作為導電劑，0.05g PVDF作為粘結劑，加少量NMP經研磨充分混合形成均勻的糊狀物，涂覆在鋁箔基體上作為測試電極，以金屬鋰作為對電極制成扣式電池，其電解液為IM LiPFe/EC: DMC(V: V = 1:1)，測試充放電電流密度為1C。
[0085]采用本實施例制備的LiTi2O4包覆改性后的LiN1.8Co0.1Mn0.102正極材料制備電極并與金屬鋰片組裝成扣式電池，在室溫下IC恒流放電時，循環100次后比容量保持在160mAh/g，與經過金屬元素摻雜后的表面包覆效果相比較表現出較低的放電容量。
【主權項】
1.一種金屬摻雜尖晶石結構快離子導體包覆含鎳正極材料的制備方法，其特征在于:將有機鈦鹽、含鎳正極材料及摻雜金屬鹽溶解、混合，得到分散液;所述分散液轉入水熱反應釜中，在80°C?160°C溫度下進行水熱反應，得到前驅體;所述前驅體置于500°C?900°C溫度下煅燒，即得。2.根據權利要求1所述的金屬摻雜尖晶石結構快離子導體包覆改性含鎳正極材料的制備方法，其特征在于:有機鈦鹽及摻雜金屬鹽的質量以保證生成的金屬摻雜尖晶石結構快離子導體質量為含鎳正極材料質量的0.5 %?10.0 %。3.根據權利要求2所述的金屬摻雜尖晶石結構快離子導體包覆含鎳正極材料的制備方法，其特征在于:有機鈦鹽和摻雜金屬鹽的質量比以摻雜金屬鹽中金屬元素與有機鈦鹽中鈦元素的摩爾比為(0.1?10): 100計量。4.根據權利要求2所述的金屬摻雜尖晶石結構快離子導體包覆改性含鎳正極材料的制備方法，其特征在于:所述的含鎳正極材料為: 具有尖晶石結構的LiNixMn2-Χ04，0.1〈χ〈0.8; 和 / 或具有層狀結構的 LiNi1-^yCoxMnyO2，0〈x〈0.5，0〈y〈0.5 ； 和/或富鋰猛正極材料xLi2Mn03.(l_x)LiM02，0.l〈x〈0.9，M=N1、Co、Mn中至少一種。5.根據權利要求1?3任一項所述的金屬摻雜尖晶石結構快離子導體包覆含鎳正極材料的制備方法，其特征在于:所述的摻雜金屬鹽為含鋁、鈰、鉻、釩、鐵、錫或鋅的可溶性金屬鹽中的至少一種。6.根據權利要求1所述的金屬摻雜尖晶石結構快離子導體包覆含鎳正極材料的制備方法，其特征在于:所述的水熱反應時間為5.0h?36h。7.根據權利要求1所述的金屬摻雜尖晶石結構快離子導體包覆含鎳正極材料的制備方法，其特征在于:所述的煅燒時間為2.0h?12h。8.根據權利要求1?4、6、7任一項所述的金屬摻雜尖晶石結構快離子導體包覆含鎳正極材料的制備方法，其特征在于:將有機鈦鹽加入到醇類溶劑，攪拌或超聲分散0.1h?2.0h后，加熱升溫至50 0C?80 0C，再加入含鎳正極材料，充分攪拌分散，再加入摻雜金屬鹽，攪拌分散0.5h?5.0h，得到分散液。9.權利要求1?4、6、7任一項所述的制備方法制得的金屬摻雜尖晶石結構快離子導體包覆含鎳正極材料在鋰離子電池中的應用，其特征在于:應用于制備鋰離子電池。10.根據權利要求9所述的金屬摻雜尖晶石結構快離子導體包覆含鎳正極材料在鋰離子電池中的應用，其特征在于:將所述金屬摻雜改性尖晶石結構快離子導體包覆含鎳正極材料與導電劑和粘結劑混合后，通過涂布法涂覆在鋁箔基體上，制成鋰離子電池正極片。
【文檔編號】H01M4/62GK105932250SQ201610388137
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月3日
【發明人】賴延清, 張治安, 徐 明, 張凱, 李劼
【申請人】中南大學