[發明專利]一種三元鎳鈷錳復合材料、其制備方法與鋰離子電池

有效

• 申請號: 201811201678.0
• 申請日: 2018-10-16
• 公開（公告）號: CN109192969B
• 公開（公告）日: 2021-09-03
• 發明（設計）人: 高圳;梅晶;商士波;唐澤勛;常敬航
• 申請（專利權）人: 桑頓新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

1.一種三元鎳鈷錳復合材料的制備方法，包括以下步驟：

A）利用直流輝光放電產生的等離子體處理金屬氧化物，得到含氧空位的金屬氧化物；

將Ni_xCo_yMn_z（OH）₂和鋰源混合后固相燒結，得到三元鎳鈷錳基體材料；0.3≤x≤0.9，0.1≤y≤0.3，z=1-x-y；所述Ni_xCo_yMn_z（OH）₂與所述鋰源的摩爾比為1：（1.05~1.15）；

B）將所述含氧空位的金屬氧化物和所述三元鎳鈷錳基體材料在溶劑中混合，加熱攪拌，得到三元鎳鈷錳復合材料；所述金屬氧化物選自鋁的氧化物、鈦的氧化物、鎂的氧化物和鋯的氧化物中的一種或多種。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟A）中所述處理金屬氧化物的過程具體為：

在H₂/Ar氣氛和壓強為0.01~0.1個大氣壓的密閉腔內，在電極上施加直流電壓，當直流電壓達到350V時輝光放電產生等離子體；

將所述等離子體轟擊在所述金屬氧化物上達到離子注入，得到含氧空位的金屬氧化物。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述含氧空位的金屬氧化物的加入量為所述三元鎳鈷錳復合材料的0.1wt%~1wt%。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟A）中，所述混合的過程具體為：

將Ni_xCo_yMn_z（OH）₂和鋰源通過電磁簸動篩粉機進行混合。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述電磁簸動篩粉機的頻率為25Hz，振幅＜5°，篩網目數為100~300目，篩網為相互隔開的3張篩網。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述燒結為依次進行的梯度燒結，第一梯度為400~600℃，燒結2~6h，第二梯度為600~800℃，時間為2~6h，第三梯度為800~1000℃，時間為8~15h。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟B）中，所述加熱的溫度為50~100℃，所述攪拌的轉速為800~1000r/min。

8.一種鋰離子電池，包括正極和負極，其特征在于，所述正極的材料為權利要求1~7任一項所述的制備方法所制備的三元鎳鈷錳復合材料。