[发明专利]一种Er、Zr金属离子混合掺杂三元正极材料及其制备方法

摘要

本发明适用于锂电池技术领域，提供一种Er、Zr金属离子混合掺杂三元正极材料的制备方法，包括预烧结步骤、配置掺杂元素溶液步骤、混料步骤、水热步骤、干燥步骤、烧结步骤。本发明采用预烧方法，将NCA前驱体预烧成多孔蜂窝状的类球形的预烧前驱体，然后将Er、Zr源按比例配置成溶液，与预烧前驱体在水系条件下混合后，Er、Zr溶液通过蜂窝状的孔洞有效的导入到正极材料基材内部中，再补锂，在水热、高温高压下，熔融Er、Zr源、基材以及锂源，使得充分有效反应，最后高温烧结，使得成品结晶，得到混合掺杂型镍钴铝酸锂正极材料；Zr4+可以减少阳离子混排，Er3+可以减少极化，增强电化学性能，因此Er3+/Zr4+在充电过程不发生电化学反应，不发生价态变化，可以起到稳定晶型结构的作用。

主权项

一种Er、Zr金属离子混合掺杂三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：S1、预烧结步骤：称取镍钴铝酸锂前驱体，并喷撒高纯水混合均匀，转入烧结炉进行预烧结；S2、配置掺杂元素溶液步骤：选取一定质量比例的Er源和Zr源加入去离子水中进行搅拌，搅拌同时进行超声，得到Er与Zr的混合溶液；S3、混料步骤：称取预烧结后的前驱体，加入锂源，随后加入去离子水进行混合搅拌，搅拌同时进行超声，在搅拌超声过程中，滴加配置好的Er与Zr的混合溶液，得到混料溶液；S4、水热步骤：将所述混料溶液加入至水热反应釜内，然后置于烘干箱中加热，设置水热反应温度与反应时间；S5、干燥步骤：将水热后的物料进行干燥；S6、烧结步骤：将干燥后的物料样品投入到烧结窑中，设置烧结温度和烧结时间，通入一定流量的气体，烧结完成后得到的样品，经过过筛除铁得到Er、Zr金属离子混合掺杂型镍钴铝酸锂正极材料。