具有过渡金属层超晶格结构的层状氧化物正极材料及制备

    公开(公告)号:CN115881944A

    公开(公告)日:2023-03-31

    申请号:CN202310052108.4

    申请日:2023-02-02

    Applicant: 北京大学

    Inventor: 杨同欢 夏定国

    Abstract: 本发明公开了一种具有过渡金属层超晶格结构的层状氧化物正极材料及制备方法。所述层状氧化物正极材料化学式为LiNixM1‑xO2,其中M为原子序数大于40而小于84的高价态过渡金属元素,在单个过渡金属层中至少包含有一套‑M‑Ni‑Ni‑M‑的最小超结构单元,Ni与M之间通过静电相互作用形成超晶格结构,且M的价态与Ni的价态保持特定对应关系:Ni2+对应于M4+,而Ni3+则对应于M6+或者M5+;Ni与M之间的原子比例在2:1~1:0.01之间。本发明从结构设计的角度出发,设计合成了具有过渡金属间超晶格结构的层状氧化物正极材料,改善了材料的循环稳定性,通过简便易行的共沉淀制备工艺获得具有优异电化学性能的锂离子电池正极材料,易于工业化放大应用,产生规模化经济效益。

    具有过渡金属层超晶格结构的层状氧化物正极材料及制备

    公开(公告)号:CN115881944B

    公开(公告)日:2023-05-16

    申请号:CN202310052108.4

    申请日:2023-02-02

    Applicant: 北京大学

    Inventor: 杨同欢 夏定国

    Abstract: 本发明公开了一种具有过渡金属层超晶格结构的层状氧化物正极材料及制备方法。所述层状氧化物正极材料化学式为LiNixM1‑xO2,其中M为原子序数大于40而小于84的高价态过渡金属元素,在单个过渡金属层中至少包含有一套‑M‑Ni‑Ni‑M‑的最小超结构单元,Ni与M之间通过静电相互作用形成超晶格结构,且M的价态与Ni的价态保持特定对应关系:Ni2+对应于M4+,而Ni3+则对应于M6+或者M5+;Ni与M之间的原子比例在2:1~1:0.01之间。本发明从结构设计的角度出发,设计合成了具有过渡金属间超晶格结构的层状氧化物正极材料,改善了材料的循环稳定性,通过简便易行的共沉淀制备工艺获得具有优异电化学性能的锂离子电池正极材料,易于工业化放大应用,产生规模化经济效益。

    一种高镍正极材料的液相法磷元素掺杂改性制备方法

    公开(公告)号:CN112744872A

    公开(公告)日:2021-05-04

    申请号:CN201911043690.8

    申请日:2019-10-30

    Applicant: 北京大学

    Inventor: 夏定国 杨同欢

    Abstract: 本发明公布了一种高镍正极材料的液相法磷元素掺杂改性制备方法,先通过氢氧化物共沉淀反应对前驱体材料实现磷元素的液相法掺杂,然后将含有磷元素的前驱体材料与锂源进行混合高温烧结,制备出具有快离子导体Li3PO4包覆的高镍正极材料。本发明通过P元素在一次颗粒内部均匀化掺杂的技术手段,在一次颗粒级别生成具有Li3PO4快离子导体特性的高镍正极材料。该方法在不牺牲材料容量的前提下稳定了材料的结构,改善了高镍材料的循环稳定性和倍率性能。

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