[發明專利]一種鋰離子動力電池復合正極材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201911281987.8
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN110943220A
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 趙紅遠;董麗;付成果;馮宜鵬;張明明;張亞奇;吳婷婷;尹清帥;申東輝;周宇;趙孟元;申彥勝;李勇峰;蘇建修
• 申請（專利權）人: 河南科技學院
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525;B82Y30/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王術娜

1.一種鋰離子動力電池復合正極材料，其特征在于，包括化學組成為LiNi_0.5-xMn_1.5-yM_xN_yO₄的摻雜改性鎳錳酸鋰、炭黑納米顆粒和碳納米管；0≤x≤0.1，0≤y≤0.1，x+y≤0.1；所述M和N獨立地包括Mg、Zn、Cu、Co、Cr、Al、Ga、In、Tl、Ti、Si和Zr中的一種或多種。

2.根據權利要求1所述的鋰離子動力電池復合正極材料，其特征在于，所述炭黑納米顆粒和碳納米管的質量之和占所述摻雜改性鎳錳酸鋰的質量的3％～10％。

3.根據權利要求1或2所述的鋰離子動力電池復合正極材料，其特征在于，所述炭黑納米顆粒和碳納米管的質量比為0.5～10：1。

4.權利要求1～3任一項所述鋰離子動力電池復合正極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供包括檸檬酸、鋰源、鎳源、錳源和摻雜源的混合溶液，調節pH值后加熱，得到溶膠凝膠；

將所述溶膠凝膠依次進行干燥和燒結，得到摻雜改性鎳錳酸鋰；

將所述摻雜改性鎳錳酸鋰粉碎后，與炭黑納米顆粒和碳納米管混合，干燥，得到所述鋰離子動力電池復合正極材料。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述粉碎后摻雜改性鎳錳酸鋰的粒徑＜1μm。

6.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述干燥的方式為噴霧干燥，所述噴霧干燥的環境溫度為120～200℃，粉體干燥溫度為80～150℃。

7.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述鎳源包括醋酸鎳、碳酸鎳、硝酸鎳、草酸鎳、鎳的氫氧化物和鎳的氧化物中的一種或多種。

8.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述摻雜源包括摻雜元素的醋酸鹽、碳酸鹽、硝酸鹽、草酸鹽、氫氧化物和氧化物中的一種或多種。

9.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述燒結依次包括第一燒結和第二燒結，所述第一燒結的溫度為400～500℃，時間為3～6h，所述第二燒結的溫度為700～850℃，時間為12～24h。

10.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述檸檬酸、鋰源、鎳源、錳源和摻雜源的摩爾比為3:1:0.5-x:1.5-x:x:y，0≤x≤0.1，0≤y≤0.1，x+y≤0.1。