[發(fā)明專(zhuān)利]三元正極材料及其制備方法和鋰離子電池

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610130536.4
• 申請(qǐng)日: 2016-03-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105680018A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳伯榮;穆道斌;王壘;許洪亮;劉琦;蓋亮;江兵;畢佳穎;陳實(shí);吳鋒
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01M4/36
• 分類(lèi)號(hào): H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M4/131;H01M4/1391;H01M10/0525
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 嚴(yán)政;劉兵

1.一種三元正極材料，其特征在于，該三元正極材料含有Li₂SiO₃和 LiNi_aCo_bMn_cO₂，其中，a、b和c均大于0且小于1，且a+b+c＝1。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三元正極材料，其中，所述Li₂SiO₃與所述 LiNi_aCo_bMn_cO₂的摩爾比為(0.5-10)：100，優(yōu)選為(3-10)：100。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三元正極材料，其中，所述Li₂SiO₃包覆 在LiNi_aCo_bMn_cO₂的外表面。

4.一種三元正極材料的制備方法，其特征在于，該方法包括：

(1)將正硅酸四乙酯、有機(jī)溶劑、水和Ni-Co-Mn三元材料前驅(qū)體混合， 然后脫除混合得到的混合物中的有機(jī)溶劑和水以獲得固體產(chǎn)物；

(2)將步驟(1)所得到的固體產(chǎn)物與鋰鹽混合，然后在含氧氣氛下進(jìn) 行煅燒。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其中，

所述正硅酸四乙酯、Ni-Co-Mn三元材料前驅(qū)體和鋰鹽的用量使得制備 的三元正極材料中Li₂SiO₃與LiNi_aCo_bMn_cO₂的摩爾比為(0.5-10)：100，優(yōu) 選為(3-10)：100，其中a、b和c均大于0且小于1，且a+b+c＝1，

優(yōu)選地，所述有機(jī)溶劑與水的體積比為1：(0.01-1)；

優(yōu)選地，所述正硅酸四乙酯與Ni-Co-Mn三元材料前驅(qū)體的摩爾比為 (0.5-10):100。

6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的制備方法，其中，所述有機(jī)溶劑選自乙 醇、丙酮和乙醚中的一種或多種，優(yōu)選為乙醇；

優(yōu)選地，所述Ni-Co-Mn三元材料前驅(qū)體選自Ni-Co-Mn的氫氧化物、 碳酸鹽和草酸鹽中的一種或多種；

優(yōu)選地，所述鋰鹽選自碳酸鋰、硝酸鋰、氫氧化鋰、醋酸鋰、草酸鋰和 氯化鋰中的一種或多種。

7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的制備方法，其中，步驟(1)中脫除混合 得到的混合物中的有機(jī)溶劑和水以獲得固體產(chǎn)物的實(shí)施方式包括：

在常溫下攪拌，然后在40-80℃下攪拌，待混合物蒸干后進(jìn)行干燥；

優(yōu)選地，所述干燥的溫度為50-100℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的制備方法，其中，步驟(2)所述煅燒為 分段式煅燒，所述分段式煅燒的條件包括：先在400-550℃下處理2-6h，再 在700-950℃下處理8-24h。

9.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的制備方法，其中，步驟(2)所述含氧氣 氛由氧氣和空氣中的至少一種提供。

10.由權(quán)利要求4-9中任意一項(xiàng)所述的方法制得的三元正極材料。

11.一種鋰離子電池，其特征在于，所述鋰離子電池的正極材料包括權(quán) 利要求1-3和10中任意一項(xiàng)所述的三元正極材料。