[发明专利]一种碳-氮化合物包覆三元正极材料及其制备方法在审
| 申请号： | 202310227277.7 | 申请日： | 2023-03-06 |
| 公开（公告）号： | CN116404125A | 公开（公告）日： | 2023-07-07 |
| 发明（设计）人： | 周武;汪志全;夏林悬 | 申请（专利权）人： | 合肥国轩电池材料有限公司 |
| 主分类号： | H01M4/36 | 分类号： | H01M4/36;H01M4/58;H01M4/60 |
| 代理公司： | 合肥天明专利事务所(普通合伙) 34115 | 代理人： | 周静 |
| 地址： | 230000 安徽省*** | 国省代码： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 氮化 合物包覆 三元 正极 材料 及其 制备 方法 | ||
1.一种碳-氮化合物包覆三元正极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
三聚氰胺与邻苯二甲醛经缩合反应得到COF材料，COF材料经超声剥离得到片状COF纳米材料；
将片状COF纳米材料与三元正极基体材料混合后，置于保护性气体环境中进行高温退火处理，得到碳-氮化合物包覆三元正极材料。
2.根据权利要求1所述的碳-氮化合物包覆三元正极材料的制备方法，其特征在于：三聚氰胺与邻苯二甲醛经缩合反应的方法为：将三聚氰胺、邻苯二甲醛溶解在溶剂中得到混合溶液，将混合溶液转移至反应釜中，在120～140℃温度中反应48～72h，即得到COF材料。
3.根据权利要求2所述的碳-氮化合物包覆三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述三聚氰胺与邻苯二甲醛的摩尔比为(8～12)：(12～15)。
4.根据权利要求1所述的碳-氮化合物包覆三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述COF材料经超声剥离得到片状COF纳米材料的方法为：将COF材料分散在N,N-二甲基甲酰胺中得到分散液；对分散液进行超声处理，然后经过离心分离、真空干燥即得到片状COF纳米材料。
5.根据权利要求1所述的碳-氮化合物包覆三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述片状COF纳米材料质量是三元正极基体材料质量的0.2～0.4％。
6.根据权利要求1或5所述的碳-氮化合物包覆三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述三元正极基体材料的制备方法为：将三元前驱体与锂源混合后置于含氧气氛中进行高温烧结，即得到三元正极基体材料；所述三元前驱体的结构通式为NixCoyMn1-x-y(OH)2，其中0.5≤x≤0.85，0＜y≤0.2。
7.根据权利要求6所述的碳-氮化合物包覆三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述锂源为氢氧化锂、碳酸锂中的至少一种；所述NixCoyMn1-x-y(OH)2与锂源的用量按照摩尔比Li：(Ni+Co+Mn)＝(1.04～1.06)：1混合。
8.根据权利要求6所述的碳-氮化合物包覆三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述含氧气氛为氧气或空气，进气量为20～40L/min；所述高温烧结的第一阶段温度为450～500℃，保温时长4～6h；第二阶段温度为850～920℃,保温时长12～16h。
9.根据权利要求1所述的碳-氮化合物包覆三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述保护性气体为氮气或氩气；所述高温退火处理的温度为450～550℃，保温时长为5～10h。
10.一种碳-氮化合物包覆三元正极材料，其特征在于：其是采用如权利要求1至9中任一项所述的制备方法制备所得。
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