[發(fā)明專利]一種耐高壓低鈷三元正極材料及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911302121.0
• 申請(qǐng)日: 2019-12-17
• 公開（公告）號(hào): CN112993239A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高智;黃佳佳;沙金;周玉林;吳垚震;金銘;凌仕剛;朱衛(wèi)泉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津國(guó)安盟固利新材料科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/505
• 分類號(hào): H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 北京康思博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11426
• 代理人: 劉冬梅;范國(guó)鋒

1.一種耐高電壓低鈷三元正極材料，其特征在于，所述正極材料由含鎳、鈷、錳的前驅(qū)體、鋰源和含D元素的添加劑制得，D元素選自金屬元素中的一種或幾種。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高壓低鈷三元正極材料，其特征在于，

所述鋰源為含鋰化合物，優(yōu)選選自含鋰的碳酸鹽、有機(jī)鹽、氧化物和氫氧化物中的一種或幾種；更優(yōu)選選自含鋰的碳酸鹽和氧化物中的一種或幾種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐高壓低鈷三元正極材料，其特征在于，

所述含D元素的添加劑選自含D的氧化物、碳酸鹽、有機(jī)鹽、或氫氧化物中的一種或幾種；優(yōu)選為含D的氧化物和碳酸鹽中的一種或幾種；更優(yōu)選為含B的氧化物；

所述D元素選自副族元素中的一種或幾種，優(yōu)選為稀土元素、Y、W和Mo中的一種或多種，更優(yōu)選為Nd、Y、W和Mo中的一種或多種；

所述含鎳、鈷、錳的前驅(qū)體優(yōu)選為低鈷含量的前驅(qū)體，更優(yōu)選為具有經(jīng)驗(yàn)式(Ni_0.5Co_0.1Mn_0.4)(OH)₂的前驅(qū)體、鋰源中鋰與含D元素的添加劑中D的摩爾比為1：(1.0～1.1)：(0.00005～0.001)；優(yōu)選為1：(1.02-1.08)：(0.00008～0.0008)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的耐高壓低鈷三元正極材料，其特征在于，

所述耐高壓低鈷三元正極材料呈類球形，其在55℃/4.6V，1C條件下50周循環(huán)容量保持率較高；

所述耐高壓低鈷三元正極材料可應(yīng)用于高電壓環(huán)境下。

5.一種制備權(quán)利要求1至4之一所述的耐高壓低鈷三元正極材料的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、對(duì)含鎳、鈷、錳的前驅(qū)體預(yù)處理；

步驟2、將預(yù)處理的前驅(qū)體、鋰源和含D元素的添加劑混合；

步驟3、將步驟2中的混合物進(jìn)行燒結(jié)；

步驟4、后處理。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，步驟1中，

所述對(duì)含鎳、鈷、錳的前驅(qū)體的預(yù)處理包括粉碎和過篩；

優(yōu)選地，所述粉碎為機(jī)械粉碎，更優(yōu)選地，所述粉碎優(yōu)選為在粉碎機(jī)中進(jìn)行；

對(duì)粉碎后的材料過篩，優(yōu)選過100～300目篩，更優(yōu)選為過150～200目篩。

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于，步驟2中，

將稱量好的前驅(qū)體、鋰源和含D元素的添加劑進(jìn)行充分混合，優(yōu)選地，所述混合為機(jī)械混合，更優(yōu)選地，所述混合在小型高混機(jī)中進(jìn)行。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟3中，

將混合好的物料在馬弗爐中進(jìn)行燒結(jié)，所述燒結(jié)分三段進(jìn)行，分為低溫、中高溫和高溫；

所述低溫?zé)Y(jié)溫度為300～700℃，燒結(jié)時(shí)間為1～10h；

所述中高溫?zé)Y(jié)溫度為750～900℃；

所述高溫?zé)Y(jié)溫度為850～1000℃。

9.根據(jù)權(quán)利要求5至8之一所述的方法，其特征在于，步驟4中，

待步驟3中的燒結(jié)產(chǎn)物冷卻至室溫后，再進(jìn)行后處理，優(yōu)選地，所述冷卻為自然冷卻；

所述后處理包括粉碎和過篩，優(yōu)選過100～500目篩，更優(yōu)選為過200～300目篩。

10.一種根據(jù)權(quán)利要求5至9之一所述的方法制得的耐高壓低鈷三元正極材料。