[發明專利]導電聚合物包覆的鎳鈷錳酸鋰正極材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201711016176.6
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN109713243A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 許開華;葉建;張云河
• 申請（專利權）人: 荊門市格林美新材料有限公司;格林美股份有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 深圳市合道英聯專利事務所(普通合伙) 44309
• 代理人: 廉紅果;侯峰

1.一種導電聚合物包覆的鎳鈷錳酸鋰正極材料，其特征在于，其化學通式為Li_b(Ni_xCo_yMn_zR_a)O₂@e-polymer，其中，(x+y+z+a)：b＝1：(0.9～1.1)，(x+y+z)：a＝1：(0.01～0.05)，x>0.33，R為稀土元素中至少一種，e-polymer為具有電化學活性的導電聚合物。

2.一種如權利要求1所述的導電聚合物包覆的鎳鈷錳酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，其方法通過以下步驟實施：

步驟1，將鎳鈷錳前驅體、鋰鹽以及稀土摻雜劑按摩爾比混合，攪拌均勻后燒結，獲得稀土摻雜的LNCM正極材料；

步驟2，將所述稀土摻雜的LNCM正極材料與導電聚合物分散于溶劑中，獲得混合溶液，向所述混合溶液加入導電劑和粘結劑，攪拌均勻，獲得包覆有導電聚合物的LNCM正極材料漿料；

步驟3，將所述包覆有導電聚合物的LNCM正極材料漿料轉移至冷凍干燥器中，進行冷凍干燥，獲得包覆有導電聚合物的LNCM正極材料。

3.根據權利要求2所述的如權利要求1所述的導電聚合物包覆的鎳鈷錳酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟1中所述鎳鈷錳前驅體、鋰鹽和稀土摻雜劑的摩爾比為100:(90～110):(1～5)。

4.根據權利要求3所述的如權利要求1所述的導電聚合物包覆的鎳鈷錳酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟1中所述鋰鹽為氫氧化鋰或碳酸鋰，所述步驟1中所述稀土摻雜劑為鈧、釔、鑭、鈰、鐠、釹的化合物中至少一種。

5.根據權利要求4所述的如權利要求1所述的導電聚合物包覆的鎳鈷錳酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟1中燒結的工藝為燒結溫度為700～900℃，燒結時間為4～12h，攪拌速度為100～500r/min。

6.根據權利要求2-5任意一項所述的如權利要求1所述的導電聚合物包覆的鎳鈷錳酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟2中所述導電聚合物的質量為所述稀土摻雜的LNCM正極材料的質量的0.5％～5％。

7.根據權利要求6所述的如權利要求1所述的導電聚合物包覆的鎳鈷錳酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟2中所述稀土摻雜的LNCM正極材料、導電劑以及粘結劑的摩爾比為80:(5～15):(5～15)。

8.根據權利要求7所述的如權利要求1所述的導電聚合物包覆的鎳鈷錳酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟2的反應時間為4～8h，攪拌速度為100～500r/min。

9.根據權利要求8所述的如權利要求1所述的導電聚合物包覆的鎳鈷錳酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟2中導電聚合物為聚對苯或聚聯二噻吩，所述導電劑為炭黑、科琴黑或Super P Li導電碳黑中至少一種，所述粘結劑為聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、羧甲基纖維素或丁苯橡膠中至少一種，所述溶劑為可溶導電聚合物但不溶LNCM的溶劑，所述溶劑具體為N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮或氯仿中至少一種。

10.根據權利要求9所述的如權利要求1所述的導電聚合物包覆的鎳鈷錳酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟3中冷凍干燥在真空度5～50pa下進行，所述冷凍干燥的溫度為-50～-10℃。