[發明專利]一種通過調節鋰源氧化改性NCM三元正極材料的制備方法

在審

• 申請號: 201911333083.5
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN111063881A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 蘇岳鋒;石奇;陳來;王敬;吳鋒
• 申請（專利權）人: 北京理工大學重慶創新中心;北京理工大學
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505;H01M4/525;H01M4/131;H01M10/0525
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 管高峰

1.一種氧化程度提高的高鎳三元LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂(NCM811)材料，其特征在于，合成過程中將部分鋰源替換為氧化性含鋰化合物，合成的高鎳三元材料與使用常規鋰源合成的材料相比，層狀結構更加完整，表面Ni³⁺含量更高，鋰鎳混排程度更低。

2.權利要求1中所述的NCM811材料煅燒前選用的鋰源，其特征在于，鋰源主體為常規鋰鹽一水合氫氧化鋰(LiOH·H₂O)或碳酸鋰(Li₂CO₃)；

優選地，鋰源中常規鋰鹽的摩爾占比為(50～90％)；

優選地，前驅體和鋰源的摩爾配比為1:0.98～1:1.1。

3.根據權利要求1中要求所述的高鎳三元材料，其特征在于，煅燒前部分鋰源為氧化性含鋰化合物，所述含鋰化合物為硝酸鋰(LiNO₃)、亞硝酸鋰(LiNO₂)、鉍酸鋰(LiBiO₃)、高鐵酸鋰(Li₂FeO₄)、高錳酸鋰(LiMnO₄·3H₂O)、次氯酸鋰(LiClO)、亞氯酸鋰(LiClO₂)、高氯酸鋰(LiClO₄)、過氧化鋰(Li₂O₂)中的一種或多種的混合物；

優選地，鋰源中氧化性鋰化合物的摩爾占比為10～50％。

4.權利要求1-3任一項所述氧化改性NCM811材料的制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

(1)將常規主體鋰鹽與氧化性鋰化合物進行攪拌混合，干燥得到配制鋰源；

(2)Ni_0.8Co_0.1Mn_0.1(OH)₂前驅體與鋰源按摩爾比混合煅燒，得到NCM811材料。

5.根據權利要求4所述的氧化改性NCM811材料的制備方法，其特征在于，

步驟(1)中，鋰鹽的分散劑為純水，無水乙醇，異丙醇中的一種。

6.根據權利要求4或5所述的氧化改性NCM811材料的制備方法，其特征在于，

步驟(2)中，前驅體合成方法是共沉淀法、高溫固相法、溶膠凝膠法中的一種；

優選地，前驅體在80℃下進行5h干燥處理；

優選地，步驟(2)中煅燒在空氣或純氧氣氛下進行；煅燒溫度為600～750℃，煅燒時長為10～20h。

7.權利要求1-3任一項所述氧化改性NCM811材料在鋰離子電池正極材料或鋰離子電池中的用途。

8.一種鋰離子電池正極材料，所述正極材料包括權利要求1-3任一項所述氧化改性NCM811材料。

9.一種鋰離子電池的正極，所述正極包括權利要求1-3任一項所述改性正極材料或權利要求8所述的鋰離子正極材料。

10.一種鋰離子電池，其特征在于，所述鋰離子電池包含權利要求1-3任一項所述改性的正極材料、權利要求8所述鋰離子正極材料或權利要求9所述鋰離子電池正極。