[發明專利]一種鋰離子電池用正極材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201711308983.5
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN109904403A
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 栗曉靜;徐云軍;程迪
• 申請（專利權）人: 河南科隆新能源股份有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 北京神州華茂知識產權有限公司 11358
• 代理人: 吳照幸

1.一種鋰離子電池用正極材料，其特征在于：所述鋰離子電池用正極材料為Li_aNi_xCo_yM1_1-x-yO₂/M，其中0.9≤a≤1.2，0.70≤x≤0.95，0＜y≤0.2，M1為Mn、Al、Mg、Zr、Ti、Ce、Nb、V、Sr中至少一種；M為可溶性Li鹽與可溶性Al鹽，Zr鹽，Ti鹽能反應生成的化合物。

2.如權利要求1所述的一種鋰離子電池用正極材料的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)將水與有機溶劑按一定比例混合均勻，同時按一定比例配置包覆液；

(2)將鋰離子電池用正極材料加入到混合溶劑中攪拌；

(3)在向混合溶劑中添加包覆液時，用Li溶液控制反應體系pH；

(4)反應結束后，攪拌一定時間，在50-400℃范圍內進行干燥；

(5)400-800℃范圍內進行燒結，得到包覆型鋰離子電池用正極材料。

3.如權利要求2所述的一種鋰離子電池用正極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中所述有機溶劑優選甲醇，乙醇，異丙醇，乙醚，丙酮，苯，甲苯，醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯。

4.如權利要求1所述的一種鋰離子電池用正極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中所述水與有機溶劑的比例50:1-1:5；所述步驟(1)中所述包覆液與鋰離子電池用正極材料比例5:1-1:5。

5.如權利要求2所述的一種鋰離子電池用正極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中所述鋰離子電池用正極材料與混合溶劑比例10:1-1:10；所述步驟(2)中所述攪拌條件：攪拌溫度0-80℃，攪拌時間≤60min。

6.如權利要求2所述的一種鋰離子電池用正極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中所述包覆物為可溶于水的Al、Mg、Ti、Zr化合物中一種以上；所述步驟(3)中所述包覆時間≤40min；所述步驟(3)中所述Li溶液為可溶于水的Li鹽溶液中至少一種；所述步驟(3)中所述控制體系pH9.0-13.0。

7.如權利要求2所述的一種鋰離子電池用正極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(4)中所述攪拌時間≤40min；所述步驟(4)中所述干燥溫度優選為70-350℃。

8.如權利要求2所述的一種鋰離子電池用正極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(5)中所述燒結溫度優選為450-750℃。

9.如權利要求2所述的一種鋰離子電池用正極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中所述有機溶劑進一步優選為甲醇，乙醇，異丙醇,丙酮；所述步驟(1)中所述水與有機溶劑的比例優選為30:1-1:2；所述步驟(1)中所述包覆液與鋰離子電池用正極材料比例優選為3:1-1:3；所述步驟(2)中所述鋰離子電池用正極材料與混合溶劑比例優選為8:1:1:8；所述步驟(2)中所述攪拌條件：優選為0-60℃，≤40min；所述步驟(3)中所述包覆時間優選為≤30min；所述步驟(3)中所述Li溶液為可溶于水的Li鹽溶液的硝酸鋰、醋酸鋰、氫氧化鋰、硫酸鋰、氯化鋰中的至少一種；所述步驟(3)中所述控制體系pH優選為9.5-12.5；所述步驟(4)中所述攪拌時間優選為≤30min；所述步驟(4)中所述干燥溫度進一步優選為90-300℃；所述步驟(5)中所述燒結溫度進一步優選為500-700℃。

10.如權利要求9所述的一種鋰離子電池用正極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中所述水與有機溶劑的比例進一步優選為20:1-1:1；所述步驟(1)中所述包覆液與鋰離子電池用正極材料比例進一步優選為2:1-1:2；所述步驟(2)中所述鋰離子電池用正極材料與混合溶劑比例進一步優選為5:1-1:5；所述步驟(2)中所述攪拌條件：進一步優選為0-40℃，≤30min；所述步驟(3)中所述包覆時間進一步優選為≤20min；所述步驟(3)中所述控制體系pH進一步優選為10.0-12.0；所述步驟(4)中所述攪拌時間進一步優選為≤20min。