[發(fā)明專(zhuān)利]一種耐低溫低鈷正極材料及其制備方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201911360608.4 | 申請(qǐng)日： | 2019-12-25 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN113036116A | 公開(kāi)（公告）日： | 2021-06-25 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 張媛嬌;黃佳佳;凌仕剛;沙金;朱衛(wèi)泉;蘇迎春 | 申請(qǐng)（專(zhuān)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(lèi)號(hào)： | H01M4/505 | 分類(lèi)號(hào)： | H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;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 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 低溫 正極 材料 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明提供了一種耐低溫低鈷正極材料的制備方法，所述正極材料采用低鈷前驅(qū)體、含鋰化合物和含E元素的化合物通過(guò)一次燒結(jié)工藝制得，該正極材料原料來(lái)源廣泛、制備成本低，由該正極材料制得的扣式電池在低溫下具有優(yōu)異的電化學(xué)性能，其在?20℃具有較好的低溫倍率性能和較高的放電比容量，可應(yīng)用于低溫環(huán)境中。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及鋰離子電池正極材料領(lǐng)域，具體涉及一種改善低鈷鎳鈷錳三元層狀正極材料LiNixCoyMnzO2(x+y+z＝1，0.5≤x＜1，0＜y＜0.2，0＜z＜1)低溫倍率性能的方法。
背景技術(shù)
隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平不斷提高，汽車(chē)數(shù)目特別是私家轎車(chē)數(shù)量快速增長(zhǎng)，帶來(lái)了石油資源的短缺、汽車(chē)尾氣造成的環(huán)境污染等問(wèn)題，研發(fā)新能源汽車(chē)如：純電動(dòng)汽車(chē)(Electric Vehicle，EV)和混合動(dòng)力汽車(chē)(Hybrid Electric Vehicle，HEV)迫在眉睫。新型“21世紀(jì)綠色電池”——鋰離子二次電池作為將來(lái)EV、HEV、PHEV最有潛力的動(dòng)力電池體系之一，必將迎來(lái)空前的發(fā)展機(jī)遇。隨之而來(lái)的，是對(duì)鋰離子電池的高低溫性能、使用壽命、安全性能、儲(chǔ)存性能等更為嚴(yán)苛的要求。
目前，適用于動(dòng)力電池的鋰離子電池正極材料是錳酸鋰、磷酸鐵鋰、三元鎳鈷錳酸鋰。其中，尖晶石結(jié)構(gòu)的錳酸鋰(LiMn2O4)存在高溫下容量衰減快、高溫存儲(chǔ)性能差等缺點(diǎn)，磷酸鐵鋰高溫性能優(yōu)異但是能量密度較低等無(wú)法滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)長(zhǎng)續(xù)航需求。層狀三元正極材料LiNixCoyMnzO2(x+y+z＝1)，通過(guò)Ni-Co-Mn的協(xié)同作用，結(jié)合了LiCoO2的循環(huán)性能，LiNiO2的高比容量，LiMnO2的高安全性和低成本等，是最適用于動(dòng)力電池的鋰離子電池正極材料之一。
低鈷鎳鈷錳三元層狀正極材料LiNixCoyMnzO2(x+y+z＝1，0.5≤x＜1，0＜y＜0.2，0＜z＜1)，鈷含量較低，可有效降低原材料成本，但鈷含量低將導(dǎo)致材料在低溫下(＜0℃)性能較差，尤其是低溫倍率放電性能較差，影響了電動(dòng)汽車(chē)在低溫下的正常使用。
發(fā)明內(nèi)容
基于上述技術(shù)背景，本發(fā)明人進(jìn)行了銳意進(jìn)取，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：采用低鈷前驅(qū)體、含鋰化合物和含E元素的化合物通過(guò)一次燒結(jié)工藝，制得耐低溫低鈷正極材料，該正極材料原料來(lái)源廣泛、制備成本低，由該正極材料制得的扣式電池在低溫下具有優(yōu)異的電化學(xué)性能，其在-20℃具有較好的低溫倍率性能和較高的放電比容量，可應(yīng)用于低溫環(huán)境中，且摻雜含E改性添加劑后，并未影響材料在高溫下的循環(huán)穩(wěn)定性。
本發(fā)明的第一方面在于提供一種耐低溫低鈷正極材料，該正極材料由低鈷前驅(qū)體、含鋰化合物和含E元素的改性添加劑制得；
其中，所述含鋰化合物選自含鋰的無(wú)機(jī)鹽、氫氧化物、有機(jī)鹽和氧化物中的一種或幾種；
所述含E元素的添加劑選自含E的碳酸鹽、有機(jī)鹽、氫氧化物和氧化物中的一種或幾種；E元素選自金屬元素中的一種或幾種；
本發(fā)明的第二方面在于提供本發(fā)明第一方面所述的耐低溫低鈷正極材料的制備方法，該制備方法包括以下步驟：
步驟1、混合低鈷前驅(qū)體、含鋰化合物和含E元素的改性添加劑；
步驟2、將混合后的產(chǎn)物燒結(jié)；
步驟3、后處理。
本發(fā)明的第三方面在于提供一種根據(jù)本發(fā)明第二方面所述的制備方法制得的耐低溫低鈷正極材料。
本發(fā)明公開(kāi)的耐低溫低鈷正極材料及其制備方法，具有以下有益效果：
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