[发明专利]一种氧化锗气凝胶网络的高镍三元锂电池材料及制备方法

摘要

本发明涉及一种氧化锗气凝胶网络的高镍三元锂电池材料及制备方法，属于锂离子电池正极材料技术领域。本发明解决的技术问题是提供一种氧化锗气凝胶网络的高镍三元锂电池材料及制备方法。该方法通过氧化锗和碳纳米管凝胶的均匀网络结构，预先稳定氢氧化镍，使在网络的微孔结构中形成具有片形的氢氧化镍；然后进一步使钴盐、锂盐、锰盐分散其中生长，使得高镍三元颗粒大小均匀分布，且元素分布均匀；同时氧化锗对高镍三元材料的微颗粒进行保护，阻碍与电解液反应。另外，添加的碳纳米管在高氧环境下损失，形成微通道，利于离子迁移。本发明方法制备得到的高镍三元材料，循环稳定性好，在1C恒流充放电循环50次后容量保持率由包覆前的68%提高到97.8%。

主权项

1.一种氧化锗气凝胶网络的高镍三元锂电池材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：a、制备氧化锗‑碳纳米管复合气凝胶：将氯化锗、氯化铝与溶剂按重量比10:3～7:15～25混合，调整至pH小于5，形成溶胶；然后加入碳纳米管纤维混合均匀，20～40℃老化2～4天后，二氧化碳超临界干燥，得到氧化锗‑碳纳米管复合气凝胶；所述溶剂为包括水、乙醇和环氧丙烷；b、制备前驱体：将镍盐加入氧化锗‑碳纳米管复合气凝胶中，并加入碱液，得到氢氧化镍前驱物的均匀分散体，然后加入钴盐、锰盐和锂盐，混合均匀，得到前驱体；其中，按重量份计，镍盐5～10份，钴盐1～5份，锰盐1～5份，锂盐8～15份，氧化锗‑碳纳米管复合气凝胶1.8～2.8份；c、煅烧：在惰性气体保护下，将前驱体置于300～600℃煅烧1～2h，然后在900～1000℃条件下，富氧煅烧1～2h，得到氧化锗气凝胶网络的高镍三元锂电池材料。