[發(fā)明專利]鋰離子電池的無(wú)鈷正極材料及其制備方法和鋰離子電池

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010054679.8
• 申請(qǐng)日: 2020-01-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111430683A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬齊齊;江衛(wèi)軍;許鑫培;施澤濤;馬加力;陳思賢
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蜂巢能源科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/36
• 分類號(hào): H01M4/36;H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/58;H01M10/0525
• 代理公司: 北京清亦華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11201
• 代理人: 肖陽(yáng)

1.一種鋰離子電池的無(wú)鈷正極材料，其特征在于，所述無(wú)鈷正極材料的通式為：Li_xNi_aMn_bR_cO₂，其中，1≤x≤1.15，0.5≤a≤0.95，0.02≤b≤0.48，0c≤0.05，R為鋁或鎢。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)鈷正極材料，其特征在于，

R為所述鎢時(shí)，0.03≤b≤0.48，0c≤0.02；

R為所述鋁時(shí)，0.02≤b≤0.45，1≤x≤1.10。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)鈷正極材料，其特征在于，所述無(wú)鈷正極材料滿足以下條件至少之一：

晶體為層狀結(jié)構(gòu)；

六方晶系；

R³m空間點(diǎn)群；

形貌為單晶或多晶；

晶粒尺寸為1～15微米。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)鈷正極材料，其特征在于，所述無(wú)鈷正極材料的RXD譜圖中，I(003)/I(104)峰值比大于等于1.2。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的無(wú)鈷正極材料，其特征在于，所述無(wú)鈷正極材料滿足以下條件至少之一：

比表面積為0.15～1.5m²/g；

pH值小于等于12；

殘余堿含量為0.05wt％～0.7wt％；

振實(shí)密度大于等于1.3g/cm³；

松裝密度大于等于0.9g/cm³；

水分含量小于等于1000ppm；

磁性物質(zhì)雜質(zhì)小于等于300ppb。

6.一種制備權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的無(wú)鈷正極材料的方法，其特征在于，包括：

將氫氧化鋰和前驅(qū)體Ni_aMn_bR_c(OH)₂均勻混合，得到預(yù)混合物，其中，0.5≤a≤0.95，0.02≤b≤0.48，0c≤0.05，R為鋁或鎢；

在含氧氛圍中，使所預(yù)混合物在預(yù)定溫度下進(jìn)行反應(yīng)，得到所述無(wú)鈷正極材料。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定溫度為700℃～1000℃，反應(yīng)的時(shí)間為10～20小時(shí)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述預(yù)定溫度是通過(guò)逐漸升溫達(dá)到的，其中，升溫速率為1～5℃/min。

9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述含氧氛圍中，氧氣的濃度大于等于90％。

10.一種鋰離子電池，其特征在于，包括權(quán)利要求1～5中任一項(xiàng)所述的無(wú)鈷正極材料。