[發(fā)明專利]無鈷層狀正極材料及其制備方法、鋰離子電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010054735.8
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111435747B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發(fā)明（設計）人: 喬齊齊;江衛(wèi)軍;許鑫培;施澤濤;馬加力
• 申請（專利權）人: 蜂巢能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 北京清亦華知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 尚偉凈

1.一種無鈷層狀正極材料，其特征在于，所述無鈷層狀正極材料為核殼結構，且形成所述核殼結構的外殼的材料包括氮化鈦，形成所述核殼結構的內核的材料為單晶結構，

其中，形成所述內核的材料為LiNi_xMn_yO₂，其中，0.55≤x≤0.95，0.05≤y≤0.45；形成所述內核的材料顆粒尺寸為1～5微米；

在所述核殼結構中，所述氮化鈦的含量為0.13～0.39％(wt)；所述氮化鈦的顆粒尺寸為50～500nm，包覆有氮化鈦的無鈷層狀正極材料的比表面積為0.1～0.8m2/g，殘堿含量小于或等于0.5％，pH小于或等于12，且所述包覆有氮化鈦的無鈷層狀正極材料在1C倍率循環(huán)50周后容量保持率高于99％。

2.一種制備權利要求1所述的無鈷層狀正極材料的方法，其特征在于，包括：

提供內核材料，其中，所述內核材料不包括鈷且為單晶結構；

在所述內核材料的表面包覆鈦的化合物，其中，所述鈦的化合物中為四價鈦；

將所述包覆后的所述內核材料進行氨氣處理，以獲得包覆有氮化鈦的所述無鈷層狀正極材料。

3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述提供內核材料的步驟包括：

對前驅體混合物進行煅燒處理，以獲得所述內核材料，其中，前驅體混合物包括鋰的前驅體和鎳錳的前驅體，且所述煅燒處理為800～1000攝氏度下10～15小時。

4.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述鈦的化合物包括二氧化鈦和鈦酸四丁酯中的至少一種。

5.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于，所述包覆的高溫處理為400～700攝氏度下4～8小時；所述氨氣處理為400～700攝氏度下3～5小時。

6.一種鋰離子電池，其特征在于，包括正極、電解質和負極，其中，所述正極由權利要求1所述的無鈷層狀正極材料形成。