[發(fā)明專利]一種正極材料及其制備方法以及一種鋰離子電池

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610121393.0
• 申請(qǐng)日: 2016-03-03
• 公開（公告）號(hào): CN105514418A
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 錢志挺;林國(guó)強(qiáng);應(yīng)旭峰;蘇一清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江新時(shí)代海創(chuàng)鋰電科技有限公司;新時(shí)代集團(tuán)浙江新能源材料有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/505
• 分類號(hào): H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

1.一種正極材料，其特征在于，化學(xué)式如式(I)所示：

LiNi_xCo_yMn_(1-x-y)M_aO₂，式(I)；

其中，M選自Ti、Mg、Zr、Cr、Fe、Mo和Al中的一種或多種；

0＜x≤0.6，0＜y≤0.4，0.6≤x+y≤1，0＜a＜0.1。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極材料，其特征在于，所述正極材料的粒徑 為2～5μm。

3.一種如權(quán)利要求1或2所述的正極材料的制備方法，其特征在于，包 括以下步驟：

A)將可溶性鎳鹽、可溶性鈷鹽和可溶性錳鹽溶解于水中，得到混合溶液；

B)將所述混合溶液與絡(luò)合劑和沉淀劑混合，進(jìn)行反應(yīng)，得到鎳鈷錳氫氧 化物；

C)將所述鎳鈷錳氫氧化物、碳酸鋰和M鹽分散于水中，得到懸濁液， 所述M鹽選自Ti鹽、Mg鹽、Zr鹽、Cr鹽、Fe鹽、Mo鹽和Al鹽中的一種 或多種；

D)將所述懸濁液依次進(jìn)行噴霧干燥、煅燒和粉碎，得到正極材料。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，

所述可溶性鎳鹽選自硝酸鎳、硫酸鎳和氯化鎳中的一種或多種；

所述可溶性鈷鹽選自硝酸鈷、硫酸鈷和氯化鈷中的一種或多種；

所述可溶性錳鹽選自硝酸錳、硫酸錳和氯化錳中的一種或多種。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述混合溶液中鎳離 子、鈷離子和錳離子總的濃度為0.5～2.0mol/L。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述絡(luò)合劑選自氨水、 檸檬酸和甘氨酸中的一種或多種；所述沉淀劑選自氫氧化鈉。

7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟B)中，所述反 應(yīng)的pH值為9～14，所述反應(yīng)的溫度為20～60℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，

所述碳酸鋰中鋰的摩爾量與所述鎳鈷錳氫氧化物中鎳、鈷和錳的總摩爾 量的比為(0.9～1.2)：1；

所述M鹽中M的摩爾量與所述鎳鈷錳氫氧化物中鎳、鈷和錳的總摩爾量 的比為(0～0.1)：1。

9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述懸濁液中的固含 量為40wt％～70wt％。

10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述噴霧干燥在噴 霧造粒塔中進(jìn)行，所述噴霧干燥的壓力為0.4～1.0Mpa，噴霧造粒塔塔腔內(nèi)溫 度為180℃～300℃，噴霧造粒塔的收集袋溫度為80℃～120℃。

11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述煅燒的升溫速 率為1～5℃/min，所述煅燒的溫度為800～1200℃，所述煅燒的時(shí)間為8～20h。

12.一種鋰離子電池，其特征在于，包括正極、負(fù)極、隔膜和電解質(zhì)， 所述正極由權(quán)利要求1或2所述的正極材料或權(quán)利要求3～11任意一項(xiàng)權(quán)利要 求所述的制備方法制備得到的正極材料制備而成。