一种表面包覆镍锰酸锂及其制备方法和应用

本发明涉及纳米材料制备，尤其涉及一种表面包覆镍锰酸锂及其制备方法和应用。

背景技术：

1、镍锰酸锂正极材料因其电压平台高、能量密度高、循环寿命长，是未来下一代商业化锂电池的发展方向。锂电池单体性能主要由正极材料决定，其性能优劣直接关系到电芯及系统的能量密度、安全、寿命等，表面包覆是镍锰酸锂正极材料改性的主要途径，均匀致密的包覆层可以大幅提升镍锰酸锂的综合性能，目前主要包覆方法有湿法、干法等；而干法球磨-再烧结技术具有包覆层不均匀的缺陷，难以满足市场需求。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种表面包覆镍锰酸锂及其制备方法和应用。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种表面包覆镍锰酸锂的制备方法，包含下列步骤：

4、(1)在惰性气氛中，将镍锰酸锂正极材料和三甲基铝进行吸附反应，得到中间镍锰酸锂；

5、(2)在惰性气氛中，将臭氧和中间镍锰酸锂进行包覆，得到中间体；

6、(3)在惰性气氛中，将中间体重复进行步骤(1)的吸附反应和步骤(2)的包覆，即得所述表面包覆镍锰酸锂。

7、作为优选，步骤(1)中所述三甲基铝的温度为60～90℃；所述三甲基铝的载气流速为250～350mbar，所述三甲基铝的沉积速率为

8、作为优选，步骤(1)中所述吸附反应的温度为140～160℃，所述吸附反应的脉冲时间为0.3～0.7s。

9、作为优选，步骤(2)中所述臭氧的温度为60～90℃，所述臭氧的载气流速为250～350mbar，所述臭氧的沉积速率为

10、作为优选，步骤(2)中所述包覆的温度为140～160℃，所述包覆的脉冲时间为0.1～0.3s。

11、作为优选，步骤(3)中所述重复的次数为8～20次。

12、本发明还提供了所述制备方法得到的表面包覆镍锰酸锂。

13、本发明还提供了所述表面包覆镍锰酸锂在锂离子电池中的应用。

14、本发明具有以下优点：

15、本发明提供了一种表面包覆镍锰酸锂的制备方法，包含下列步骤：在惰性气氛中，将镍锰酸锂正极材料和三甲基铝进行吸附反应，得到中间镍锰酸锂；在惰性气氛中，将臭氧和中间镍锰酸锂进行包覆，得到中间体；在惰性气氛中，将中间体重复进行吸附反应和包覆后即得所述表面包覆镍锰酸锂。本发明利用臭氧的强氧化性，在较低温度下即可发生氧化反应，且接触中间镍锰酸锂后可快速发生反应，便于工业流水线ald快速生产。

16、本发明还提供了所述制备方法得到的表面包覆镍锰酸锂，具有高的比容量和能量密度，在动力电池领域、储能系统领域具有很高应用价值。

技术特征：

1.一种表面包覆镍锰酸锂的制备方法，其特征在于，包含下列步骤：

2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述三甲基铝的温度为60～90℃；所述三甲基铝的载气流速为250～350mbar，所述三甲基铝的沉积速率为

3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述吸附反应的温度为140～160℃，所述吸附反应的脉冲时间为0.3～0.7s。

4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述臭氧的温度为60～90℃，所述臭氧的载气流速为250～350mbar，所述臭氧的沉积速率为

5.如权利要求1或4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述包覆的温度为140～160℃，所述包覆的脉冲时间为0.1～0.3s。

6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述重复的次数为8～20次。

7.权利要求1～6任意一项所述制备方法得到的表面包覆镍锰酸锂。

8.权利要求7所述表面包覆镍锰酸锂在锂离子电池中的应用。

技术总结
本发明属于纳米材料制备技术领域，提供了一种表面包覆镍锰酸锂及其制备方法和应用。该方法包含下列步骤：在惰性气氛中，将镍锰酸锂正极材料和三甲基铝进行吸附反应，得到中间镍锰酸锂；在惰性气氛中，将臭氧和中间镍锰酸锂进行包覆，得到中间体；在惰性气氛中，将中间体重复进行吸附反应和包覆，即得所述表面包覆镍锰酸锂。本发明提供的制备方法简单，利用臭氧的强氧化性在较低温度下即可发生氧化反应，且接触中间镍锰酸锂后可快速发生反应，便于工业流水线ALD快速生产。本发明还提供了所述制备方法得到的表面包覆镍锰酸锂，具有高的比容量和能量密度，在动力电池领域、储能系统领域具有很高应用价值。

技术研发人员：张英杰,廉政,张雁南,董鹏,张宝
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13