[發(fā)明專利]一種單晶高容量鎳鈷錳酸鋰正極材料及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910372675.1 | 申請日： | 2019-05-06 |
| 公開（公告）號： | CN110061225B | 公開（公告）日： | 2020-09-15 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 楊億華;王海濤;鐘毅 | 申請（專利權(quán)）人： | 湖南金富力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： | 長沙軒榮專利代理有限公司 43235 | 代理人： | 張勇 |
| 地址： | 415000 湖南省常德市常德經(jīng)濟技*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 單晶高 容量 鎳鈷錳酸鋰 正極 材料 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明涉及一種單晶高容量鎳鈷錳酸鋰正極材料及其制備方法，所述鈷錳酸鋰表面包覆有氫氧化亞鎳，包覆厚度為1?5μm，化學(xué)式為LiNixCoyMn1?x?yO2/Ni(OH)2，其中，0x1,0y1。制備方法包括：將Li2CO3和NixCoyMn1?x?y(OH)2混合均勻得到預(yù)混料；將預(yù)混料在氧化氣氛中進行第一次燒結(jié)，得到一次燒結(jié)料；將所得一次燒結(jié)料進行氣磨粉碎，再與氫氧化亞鎳混合均勻，得到預(yù)包覆復(fù)合材料；將預(yù)包覆復(fù)合材料在氧化氣氛中進行第二次燒結(jié)，即得單晶高容量鈷錳酸鋰正極材料。本發(fā)明提供的鎳鈷錳酸鋰正極材料的制備方法低成本、工藝簡單，得到的正極材料電化學(xué)性能優(yōu)異。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于鋰離子電池領(lǐng)域，尤其涉及一種單晶高容量鎳鈷錳酸鋰正極材料及其制備方法。
背景技術(shù)
鎳鈷錳酸鋰以相對廉價的鎳和錳取代了鈷酸鋰中三分之二以上的鈷，成本方面優(yōu)勢非常明顯，和其他鋰離子電池正極材料錳酸鋰、磷酸亞鐵鋰相比，鎳鈷錳酸鋰材料和鈷酸鋰在電化學(xué)性能和加工性能方面非常接近，使得鎳鈷錳酸鋰材料成為新的電池材料而逐漸取代鈷酸鋰，成為新一代鋰離子電池材料的寵兒。
2015年2月科技部發(fā)布的《國家重點研發(fā)計劃新能源汽車重點專項實施方案》，明確要求2015年底轎車動力電池能量密度要達到200Wh/kg，鎳鈷錳酸鋰等三元材料作為動力電池正極材料在性價比、容量、大倍率特性等特點，將以強勁的市場競爭力正逐步成為鋰離子電池正極材料的優(yōu)勝者，并替代目前市場上主要其它電池正極材料。分析認為，隨著三元材料在動力領(lǐng)域安全性逐步成熟，以及消費市場對于續(xù)航里程的需求提升，國內(nèi)車企或?qū)⑾破鹨惠営闪姿徼F鋰轉(zhuǎn)向三元路線的變道風(fēng)潮。在此背景之下，三元材料市場有望迎來較大的市場需求。由于磷酸鐵鋰正極材料的理論能量密度值只有170Wh/kg，而鎳鈷錳酸鋰正極材料理論能量密度值可以達到265Wh/kg，在提升電動汽車的續(xù)航里程上更具優(yōu)勢。
正極材料是影響鋰離子電池性能的核心，目前用于鋰離子電池的正極材料主要有鈷酸鋰、三元材料、錳酸鋰和磷酸鐵鋰等。鎳鈷錳酸鋰正極材料目前市場上方興未艾，普遍應(yīng)用于手機、數(shù)碼以及動力電池等領(lǐng)域。但是，鎳鈷錳酸鋰正極材料存在鎳、鈷、錳陽離子混排現(xiàn)象，導(dǎo)致其循環(huán)性能和充放電效率不高。中國專利CN108550802A公開了一種Y/La摻雜Co/B共包覆的鎳鈷錳三元正極材料及制備方法，用Co/B進行包覆后能一定程度上提高電池的循環(huán)性能。中國專利CN107946579A公開了一種錳酸鋰包覆的鎳鈷鋁酸鋰正極材料及其制備方法，所制備的材料具有較好的循環(huán)穩(wěn)定性和大倍率放電性能。但是Co/B或錳酸鋰包覆難以提高鎳鈷錳酸鋰正極材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，鎳鈷錳酸鋰的電化學(xué)性能有待進一步提高。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種單晶高容量鎳鈷錳酸鋰正極材料及其制備方法，目的是提高鎳鈷錳酸鋰正極材料的加工性能和電化學(xué)性能。
為了達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
本發(fā)明還提供一種上述單晶高容量鈷錳酸鋰正極材料的制備方法，包括以下步驟：
1）以Li2CO3和NixCoyMn1-x-y(OH)2為原料，按Li:(Ni+Co+Mn)的摩爾比為1.05~1.2混合，得到預(yù)混料；
2）將步驟1）所得預(yù)混料在氧化氣氛中進行第一次燒結(jié)，得到一次燒結(jié)料；
3）將步驟2）所得一次燒結(jié)料進行氣磨粉碎，得到破碎料；
4）將氫氧化亞鎳與步驟3）所得破碎料混合均勻，其中氫氧化亞鎳與破碎料的質(zhì)量比為1-5:100，得到預(yù)包覆復(fù)合材料；
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于湖南金富力新能源股份有限公司，未經(jīng)湖南金富力新能源股份有限公司許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/201910372675.1/2.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
