CN112164775A - 一种原位氧化聚合包覆锂离子三元正极材料及其制备方法 - Google Patents

一种原位氧化聚合包覆锂离子三元正极材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种原位氧化聚合包覆锂离子三元正极材料的制备方法，包括如下步骤：S1、取导电聚合物单体加入去离子水，并添加酸溶液混匀得到单体溶液，备用；其中，酸溶液的浓度为2‑6mol/L；S2、将三元正极材料LiNixCoyMn1‑x‑yO2与单体溶液混匀，加入氧化剂，在40‑80℃下进行原位氧化聚合得到浆料，将浆料经过滤、洗涤、干燥处理得到原位氧化聚合包覆锂离子三元正极材料；本发明还公开了一种原位氧化聚合包覆锂离子三元正极材料。本发明通过导电聚合物单体原位氧化的方法在三元正极颗粒表面聚合反应生成均匀的聚合物包覆层，可以有效地阻止三元正极材料与电解液间的副反应，防止充放电循环过程中结构的塌陷，增加了材料的导电性，改善了材料的充放电容量与循环性。

Description

一种原位氧化聚合包覆锂离子三元正极材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种原位氧化聚合包覆锂离子三元正极材料及其制备方法。
背景技术
便携式电子设备、电动汽车、空间技术及储能市场等领域的迅猛发展对锂离子电池的能量密度、循环寿命、工作范围等性能提出了更高的要求。目前市场上的正极材料主要存在能量密度低，循环寿命短，安全性差等缺点，极大的限制其在一些领域的应用。三元层状正极材料LiNixCoyMnzO2(其中x+y+z＝1，0<x，y，z<1)，通过Ni-Co-Mn的协同作用，集中发挥LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2三种正极材料的优点，使锂离子电池具有比容量高、循环性能优、成本低等特点，从而成为当下极具研究与应用的价值的关键主材。三元层状正极材料，镍通过发生氧化还原反应实现容量发挥，因此提高镍含量可以提高三元材料的比容量。但随着Ni2+含量的增加，会导致烧结过程中锂镍混排严重，影响充放电过程中锂离子脱嵌的库伦效率，为此通常采用高纯氧的气氛下烧结，控制Ni2+与Ni3+的转化；其次是镍含量高的材料表面残碱度较高，表面结构在锂离子反复脱嵌过程中结构遭到破坏，并与电解液反应，导致循环性能差。针对以上问题，主要解决方案为通过体相掺杂稳定结构和表面包覆改性稳定界面。表面包覆改性技术是目前运用最广泛的方法之一，即在正极材料表面包覆一层氧化物或其他盐类物质，减少正极材料表面与电解液发生副反应，延缓脱嵌锂造成的结构塌陷来提高材料比容量、循环性能等。然而这种选用惰性的金属氧化物包覆材料的方法，虽然能起到保护材料免受腐蚀，提高循环稳定性及安全性能的作用，但由于包覆层不具备离子及电子导电性，使其放电比容量无明显提升甚至降低。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出了一种原位氧化聚合包覆锂离子三元正极材料的制备方法，通过导电聚合物单体原位氧化的方法在三元正极颗粒表面聚合反应生成均匀的聚合物包覆层，可以有效地阻止三元正极材料与电解液间的副反应，防止充放电循环过程中结构的塌陷；同时表面包覆层导电聚合物增加了材料的导电性，使包覆后的材料充放电容量与循环性能均得到改善。
本发明提出的一种原位氧化聚合包覆锂离子三元正极材料的制备方法，包括如下步骤：
S1、取导电聚合物单体加入去离子水，并添加酸溶液混匀得到单体溶液；其中，酸溶液的浓度为2-6mol/L；
S2、将三元正极材料LiNixCoyMn1-x-yO2与单体溶液混匀，加入氧化剂，在40-80℃下进行原位氧化聚合得到浆料，将浆料经过滤、洗涤、干燥处理得到原位氧化聚合包覆锂离子三元正极材料。
优选地，S1中，导电聚合物单体为苯胺、噻吩、吡咯中的一种或两种以上混合物；导电聚合物单体和去离子水的质量比为1:100-10000。
优选地，酸溶液中的酸为盐酸、硫酸、硝酸中的一种或两种以上混合物。
优选地，酸溶液与去离子水的体积比为0.5-2：100。
优选地，S2中，三元正极材料LiNixCoyMn1-x-yO2与导电聚合物单体的质量比为100-1000:1。
优选地，三元正极材料LiNixCoyMn1-x-yO2中，0.6≤x＜1，0.1≤y≤0.2。
优选地，氧化剂为过硫酸铵、过硫酸钾、二氧化锰、过氧化二苯甲酰、过氧化氢的一种或两种以上混合物；
优选地，氧化剂和导电聚合物单体的摩尔比为1:1-10。
优选地，原位氧化聚合时间为1-5h。
优选地，三元正极材料由镍钴锰氢氧化物和锂源烧结得到。
优选地，烧结过程采用程序升温的方式进行，具体地，先以1-5℃/min的升温速率升温至500℃，烧结4-5h，再以1-5℃/min的升温速率升温至700-900℃，烧结12-20h。
优选地，烧结气氛为纯氧、压缩空气、空气和氧气混合气中的一种。
优选地，镍钴锰氢氧化物中镍钴锰的摩尔总量与锂源中锂的摩尔量之比为1：1.1。
本发明中镍钴锰氢氧化物分子式为NixCoyMn1-x-y(OH)2，其中，0.6≤x＜1，0.1≤y≤0.2。
优选地，锂源为氢氧化锂、硝酸锂、碳酸锂、氯化锂的一种或两种以上混合物。
优选地，S2中，洗涤溶剂为去离子水，洗涤次数为3-5次；干燥温度为60℃-120℃，干燥时间为6-12h。
本发明中混匀的方式可以为超声分散或机械搅拌；过滤的方式可以为压滤、抽滤或布氏漏斗过滤；干燥方式可以为真空干燥、鼓风干燥或犁刀干燥。
本发明还提出了一种原位氧化聚合包覆锂离子三元正极材料，由所述的原位氧化聚合包覆锂离子三元正极材料的制备方法制得。
本发明通过导电聚合物单体在三元正极材料表面原位氧化聚合生成导电聚合物包覆层，此种方法适用于苯胺、吡咯、噻吩等多种导电单体，通过原位氧化聚合能够使聚合物在正极材料表面均匀的生长，使包覆层均匀的填满材料一次颗粒的间隙，有效的避免机械外力带来的添加剂混合不均匀，避免传统机械混合等包覆方法对材料微观结构的破坏，同时有效阻止了正极材料与电解液之间的副反应发生，防止三元正极材料尤其是高镍含量的三元正极材料在充放电循环过程中结构的塌陷；同时导电聚合物包覆层增加了三元正极材料的导电性，使包覆后的材料充放电容量与循环性能均得到改善。原位氧化聚合的方式还能够，且生产原料廉价易得，工艺流程简单易操作，容易工业化生产。
附图说明
图1为实施例4和实施例5制得原位氧化聚合包覆锂离子三元正极材料以及实施例5中制备的未进行包覆的三元正极材料LiNi0.85Co0.1Mn0.05O2在0.2C倍率下的首次放电曲线。
图2为实施例4、实施例5制备的原位氧化聚合包覆锂离子三元正极材料以及实施例5中制备的未进行包覆的三元正极材料LiNi0.85Co0.1Mn0.05O2在1C倍率下的循环性能图。
图3为对照例1采用传统机械混合包覆所得的三元正极材料的SEM图。
图4为实施例5制备的原位氧化聚合包覆锂离子三元正极材料的SEM图
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
(1)分别称取1000g三元前驱体Ni0.6Co0.2Mn0.2(OH)2与471.3g LiOH·H2O装入盛有铝球的球磨罐中，球磨3h，在压缩空气的气氛中，以5℃/min的速率升温至500℃，烧结5h，再以5℃/min的速率升温至860℃，煅烧15h，自然冷却至室温，经过机械粉碎然后过筛即可得到三元正极材料LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2；
(2)、取0.5g噻吩分散于100ml去离子水中，并滴加2ml浓度为2mol/L的盐酸，超声混合均匀得噻吩单体溶液，备用；
(3)、将50g步骤(1)得到三元材料LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2与步骤(2)制得的噻吩单体溶液通过机械搅拌的方式混合均匀，加入5ml浓度为1mol/L的过硫酸铵溶液，在50℃的恒温水浴锅中引发噻吩单体在三元材料表面进行原位氧化聚合反应，反应3h后，通过布氏漏斗过滤，用去离子水洗涤滤饼3次，置于真空干燥箱中100℃的条件干燥8h得到原位氧化聚合包覆锂离子三元正极材料。
实施例2
(1)分别称取1000g三元前驱体Ni0.83Co0.12Mn0.05(OH)2和930g LiOH·H2O装入小型高混机中，混合30min，在纯氧气氛中，先以5℃/min的速率升温至500℃，烧结5h，再以5℃/min的速率升温至800℃，煅烧15h，自然冷却至室温，经过石臼磨粉碎然后过筛即可得到三元正极材料LiNi0.83Co0.12Mn0.05O2；
(2)取0.5g苯胺分散于100ml去离子水中，并滴加2ml浓度为2mol/L的盐酸，超声混合均匀得苯胺单体溶液，备用。
(3)将100g步骤(1)制得的三元材料LiNi0.83Co0.12Mn0.05O2与步骤(2)制得的苯胺单体溶液通过机械搅拌的方式混合均匀，加入5ml浓度为1mol/L的过硫酸钾溶液，在60℃的恒温水浴锅中引发苯胺单体在三元材料表面的原位氧化聚合反应，反应2h后，通过布氏漏斗过滤，用去离子水洗涤滤饼3次，置于真空干燥箱中120℃的条件干燥6h得到原位氧化聚合包覆锂离子三元正极材料。
实施例3
(1)分别称取1500g三元前驱体Ni0.80Co0.10Mn0.10(OH)2和693.2g LiOH·H2O装入盛有铝球的混料桶中，并置于3D混料机中混合3h，在纯氧气氛中，先以5℃/min的速率升温至500℃，烧结5h，再以5℃/min的速率升温至810℃，煅烧15h，自然冷却至室温，经过机械粉碎然后过筛即可得到三元正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2；
(2)取0.3g苯胺分散于100ml去离子水中，并滴加1.5ml浓度为2mol/L的硝酸溶液，超声混合均匀得苯胺单体溶液，备用。
(3)将60g步骤(1)制得的三元材料LiNi0.80Co0.10Mn0.10O2与步骤(2)制得的苯胺单体溶液通过机械搅拌的方式混合均匀，加入3ml浓度为1mol/L的过硫酸铵溶液，在40℃的恒温水浴锅中引发苯胺单体在三元材料表面的原位氧化聚合反应，反应5h后，通过惰性气体压滤的方式过滤，用去离子水洗涤滤饼3次，置于真空干燥箱中120℃的条件干燥6h得到原位氧化聚合包覆锂离子三元正极材料。
实施例4
(1)分别称取2000g三元前驱体Ni0.85Co0.10Mn0.05(OH)2和900g LiOH·H2O装入小型高混机中，混合30min，在纯氧气氛中，先以5℃/min的速率升温至500℃，烧结5h，再以5℃/min的速率升温至780℃，煅烧15h，自然冷却至室温，经过石臼磨粉碎然后过筛即可得到三元正极材料LiNi0.85Co0.1Mn0.05O2；
(2)取0.5g苯胺分散于100ml去离子水中，并滴加2ml浓度为2mol/L的盐酸，超声混合均匀得苯胺单体溶液，备用；
(3)将100g步骤(1)制得的三元材料LiNi0.85Co0.10Mn0.05O2与步骤(2)制得的苯胺单体溶液通过机械搅拌的方式混合均匀，加入5ml浓度为1mol/L的过硫酸钾溶液，在60℃的恒温水浴锅中引发苯胺单体在三元材料表面的原位氧化聚合反应，反应2h后，通过布氏漏斗过滤，用去离子水洗涤滤饼3次，置于真空干燥箱中120℃的条件干燥6h到原位氧化聚合包覆锂离子三元正极材料。
实施例5
(1)分别称取2000g三元前驱体Ni0.85Co0.10Mn0.05(OH)2和900g LiOH·H2O装入小型高混机中，混合30min，在纯氧气氛中，先以5℃/min的速率升温至500℃，烧结5h，再以5℃/min的速率升温至780℃，煅烧15h，自然冷却至室温，经过石臼磨粉碎然后过筛即可得到三元正极材料LiNi0.85Co0.1Mn0.05O2；
(2)取0.3g吡咯分散于200ml去离子水中，并滴加1.5ml浓度为2mol/L的硝酸，超声混合均匀得吡咯单体溶液，备用；
(3)将100g步骤(1)制得的三元材料LiNi0.85Co0.10Mn0.05O2和步骤(2)制得的吡咯单体溶液通过机械搅拌的方式混合均匀，加入5ml浓度为1mol/L的过硫酸钾溶液，在40℃的恒温水浴锅中引发吡咯单体在三元材料表面的原位氧化聚合反应，反应6h后，通过布氏漏斗过滤，用去离子水洗涤滤饼3次，置于真空干燥箱中120℃的条件干燥6h得到原位氧化聚合包覆锂离子三元正极材料。
对照例1
分别称取2000g三元前驱体Ni0.85Co0.10Mn0.05(OH)2和900g LiOH·H2O装入小型高混机中，混合30min，在纯氧气氛中，先以5℃/min的速率升温至500℃，烧结5h，再以5℃/min的速率升温至780℃，煅烧15h，自然冷却至室温，经过石臼磨粉碎然后过筛即可得到三元正极材料LiNi0.85Co0.1Mn0.05O2；
将100g上述制得的三元正极材料LiNi0.85Co0.1Mn0.05O2与0.2g聚吡咯放入三维混合机中进行球磨混合，混合时间3h，然后置于氧气气氛下于150℃烧结5h，即得聚吡咯包覆三元正极材料。
对照例2
将实施例5中得到的三元正极材料LiNi0.85Co0.1Mn0.05O2采用现有技术(专利201410487006.6)中记载的方法进行包覆得到聚吡咯包覆的三元正极材料。
实施例4和实施例5所得原位氧化聚合包覆锂离子三元正极材料以及未包覆的三元正极材料LiNi0.85Co0.1Mn0.05O2在0.2C倍率下的首次放电曲线和在1C倍率下的循环性能图分别如图1和图2所示。
实施例5所得原位氧化聚合包覆锂离子三元正极材料SEM图如图4所示，对照例1采用传统机械混合包覆所得聚吡咯包覆锂离子三元正极材料的SEM图如图3所示；比较图3和图4可知，与传统机械混合包覆方法相比，本发明采用原位氧化聚合的方式对三元正极材料进行表面包覆，包覆层的均匀度明显提高，同时对材料的一次颗粒几乎无破坏现象。
将实施例1-4所得未进行包覆的三元正极材料和原位氧化聚合包覆锂离子三元正极材料以及对照例1-2所得聚吡咯包覆锂离子三元正极材料进行性能测试，测试结果如下表所示：
Figure BDA0002671193730000081
Figure BDA0002671193730000091
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种原位氧化聚合包覆锂离子三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、取导电聚合物单体加入去离子水，并添加酸溶液混匀得到单体溶液，备用；其中，酸溶液的浓度为2-6mol/L；
S2、将三元正极材料LiNixCoyMn1-x-yO2与单体溶液混匀，加入氧化剂，在40-80℃下进行原位氧化聚合得到浆料，将浆料经过滤、洗涤、干燥处理得到原位氧化聚合包覆锂离子三元正极材料。
2.根据权利要求1所述的原位氧化聚合包覆锂离子三元正极材料的制备方法，其特征在于，S1中，导电聚合物单体为苯胺、噻吩、吡咯中的一种或两种以上混合物；导电聚合物单体和去离子水的质量比为1：100-10000。
3.根据权利要求1或2中所述的原位氧化聚合包覆锂离子三元正极材料的制备方法，酸溶液中的酸为盐酸、硫酸、硝酸中的一种或两种以上混合物；优选地，酸溶液与去离子水的体积比为0.5-2：100。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的原位氧化聚合包覆锂离子三元正极材料的制备方法，其特征在于，S2中，三元正极材料LiNixCoyMn1-x-yO2与导电聚合物单体的质量比为100-1000：1；优选地，三元正极材料LiNixCoyMn1-x-yO2中，0.6≤x＜1，0.1≤y≤0.2。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的原位氧化聚合包覆锂离子三元正极材料的制备方法，其特征在于，氧化剂为过硫酸铵、过硫酸钾、二氧化锰、过氧化二苯甲酰、过氧化氢的一种或两种以上混合物；
优选地，氧化剂和导电聚合物单体的摩尔比为1：1-10；
优选地，原位氧化聚合时间为1-5h。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的原位氧化聚合包覆锂离子三元正极材料的制备方法，其特征在于，三元正极材料由镍钴锰氢氧化物和锂源烧结得到。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的原位氧化聚合包覆锂离子三元正极材料的制备方法，其特征在于，烧结过程采用程序升温的方式进行，具体地，先以1-5℃/min的升温速率升温至500℃，烧结4-5h，再以1-5℃/min的升温速率升温至700-900℃，烧结12-20h；
优选地，烧结气氛为纯氧、压缩空气、空气和氧气混合气中的一种。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的原位氧化聚合包覆锂离子三元正极材料的制备方法，其特征在于，锂源中锂的摩尔量与镍钴锰氢氧化物中镍钴锰的摩尔总量之比为1：1-1.1；
优选地，锂源为氢氧化锂、硝酸锂、碳酸锂、氯化锂的一种或两种以上混合物。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的原位氧化聚合包覆锂离子三元正极材料的制备方法，其特征在于，S2中，洗涤溶剂为去离子水，洗涤次数为3-5次；干燥温度为60℃-120℃，干燥时间为6-12h。
10.一种原位氧化聚合包覆锂离子三元正极材料，其特征在于，由权利要求1-9所述的原位氧化聚合包覆锂离子三元正极材料的制备方法制得。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112803007A (zh) * 2021-03-12 2021-05-14 合肥国轩高科动力能源有限公司 微孔导电聚合物膜包覆改性单晶三元正极材料的方法、改性后的单晶三元正极材料
CN113140715A (zh) * 2021-04-12 2021-07-20 广东佳纳能源科技有限公司 复合正极材料及其制备方法以及锂离子电池
CN113206236A (zh) * 2021-05-06 2021-08-03 合肥国轩高科动力能源有限公司 Yolk-shell结构的NCM三元正极材料的制备方法、制得的材料
CN113540417A (zh) * 2021-07-09 2021-10-22 北京理工大学 一种聚噻吩包覆的单晶ncm三元材料
CN113793928A (zh) * 2021-09-10 2021-12-14 湖北亿纬动力有限公司 一种改性三元正极材料及其制备方法和应用
CN113968593A (zh) * 2021-09-30 2022-01-25 广东邦普循环科技有限公司 三元材料微粉回收处理的方法及其应用
CN114005970A (zh) * 2021-10-12 2022-02-01 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种碳/导电聚合物包覆三元正极材料及其制备方法
CN114242999A (zh) * 2021-12-09 2022-03-25 大连博融新材料有限公司 一种单晶三元正极材料、其制备方法及用途
CN114447336A (zh) * 2022-01-27 2022-05-06 上海兰钧新能源科技有限公司 一种高镍三元正极材料的制备方法、正极材料及电池
CN114937766A (zh) * 2022-05-31 2022-08-23 济宁学院 过渡金属掺杂的聚间苯二胺包覆的正极材料的制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104332619A (zh) * 2014-09-22 2015-02-04 上海中聚佳华电池科技有限公司 一种聚吡咯包覆全梯度正极材料及其制备方法
CN107732220A (zh) * 2017-11-27 2018-02-23 中南大学 氮掺杂介孔碳包覆的锂离子电池三元正极材料的制备方法
CN108155367A (zh) * 2017-12-29 2018-06-12 国联汽车动力电池研究院有限责任公司 一种导电聚合物包覆镍钴锰酸锂的正极材料及其正极极片
CN108493434A (zh) * 2018-05-30 2018-09-04 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司 一种导电聚合物包覆的镍钴铝酸锂正极材料及其制备方法
CN108649195A (zh) * 2018-04-28 2018-10-12 成都新柯力化工科技有限公司 一种聚噻吩基高镍三元锂电池材料及制备方法
CN110915034A (zh) * 2017-11-20 2020-03-24 株式会社Lg化学 涂覆有导电聚合物的金属氧化物、包含它的用于电化学装置的电极和金属氧化物的制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104332619A (zh) * 2014-09-22 2015-02-04 上海中聚佳华电池科技有限公司 一种聚吡咯包覆全梯度正极材料及其制备方法
CN110915034A (zh) * 2017-11-20 2020-03-24 株式会社Lg化学 涂覆有导电聚合物的金属氧化物、包含它的用于电化学装置的电极和金属氧化物的制备方法
CN107732220A (zh) * 2017-11-27 2018-02-23 中南大学 氮掺杂介孔碳包覆的锂离子电池三元正极材料的制备方法
CN108155367A (zh) * 2017-12-29 2018-06-12 国联汽车动力电池研究院有限责任公司 一种导电聚合物包覆镍钴锰酸锂的正极材料及其正极极片
CN108649195A (zh) * 2018-04-28 2018-10-12 成都新柯力化工科技有限公司 一种聚噻吩基高镍三元锂电池材料及制备方法
CN108493434A (zh) * 2018-05-30 2018-09-04 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司 一种导电聚合物包覆的镍钴铝酸锂正极材料及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王储等: "高镍三元正极材料LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2的研究进展", 《电源技术》 *

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112803007A (zh) * 2021-03-12 2021-05-14 合肥国轩高科动力能源有限公司 微孔导电聚合物膜包覆改性单晶三元正极材料的方法、改性后的单晶三元正极材料
CN112803007B (zh) * 2021-03-12 2022-02-22 合肥国轩高科动力能源有限公司 微孔导电聚合物膜包覆改性单晶三元正极材料的方法、改性后的单晶三元正极材料
CN113140715B (zh) * 2021-04-12 2022-08-26 广东佳纳能源科技有限公司 复合正极材料及其制备方法以及锂离子电池
CN113140715A (zh) * 2021-04-12 2021-07-20 广东佳纳能源科技有限公司 复合正极材料及其制备方法以及锂离子电池
CN113206236A (zh) * 2021-05-06 2021-08-03 合肥国轩高科动力能源有限公司 Yolk-shell结构的NCM三元正极材料的制备方法、制得的材料
CN113540417A (zh) * 2021-07-09 2021-10-22 北京理工大学 一种聚噻吩包覆的单晶ncm三元材料
CN113793928A (zh) * 2021-09-10 2021-12-14 湖北亿纬动力有限公司 一种改性三元正极材料及其制备方法和应用
CN113968593A (zh) * 2021-09-30 2022-01-25 广东邦普循环科技有限公司 三元材料微粉回收处理的方法及其应用
CN114005970A (zh) * 2021-10-12 2022-02-01 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种碳/导电聚合物包覆三元正极材料及其制备方法
CN114242999A (zh) * 2021-12-09 2022-03-25 大连博融新材料有限公司 一种单晶三元正极材料、其制备方法及用途
CN114447336A (zh) * 2022-01-27 2022-05-06 上海兰钧新能源科技有限公司 一种高镍三元正极材料的制备方法、正极材料及电池
CN114937766A (zh) * 2022-05-31 2022-08-23 济宁学院 过渡金属掺杂的聚间苯二胺包覆的正极材料的制备方法
CN114937766B (zh) * 2022-05-31 2023-10-31 济宁学院 过渡金属掺杂的聚间苯二胺包覆的正极材料的制备方法

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