[發(fā)明專利]一種正極材料的改性方法、改性正極材料以及鋰離子電池

在審

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• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112340786A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾漢民;王超;何巍;劉建華;劉金成
• 申請（專利權(quán)）人: 惠州億緯鋰能股份有限公司
• 主分類號: C01G53/00
• 分類號: C01G53/00;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種正極材料的改性方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

將正極材料與分散劑和改性添加劑在液相中混合，加熱處理，固液分離取固體，進行煅燒，得到改性正極材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的改性方法，其特征在于，所述分散劑包括十二烷基苯磺酸鈉、烷基葡糖苷、脂肪酸甘油酯、六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉、羧甲基纖維素、檸檬酸鈉、銨鹽、聚羧酸類物質(zhì)、聚丙烯酸、聚丙烯酸鈉中的任意一種或至少兩種的組合；

優(yōu)選地，所述銨鹽包括聚丙烯酸銨；

優(yōu)選地，所述聚羧酸類物質(zhì)包括聚乙二醇丙烯酸酯；

優(yōu)選地，所述改性添加劑為金屬鹽；

優(yōu)選地，所述金屬鹽中的金屬元素包括鈉、鋅、鋁、鈷、鋯、鎳或鈦中的任意一種或至少兩種的組合；

優(yōu)選地，所述金屬鹽為可溶性金屬鹽。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的改性方法，其特征在于，所述正極材料包括鈷酸鋰、鎳鈷錳酸鋰、鎳鈷鋁酸鋰、錳酸鋰或富鋰錳基正極材料中的任意一種或至少兩種的組合；

優(yōu)選地，所述鎳鈷錳酸鋰的化學(xué)式為Li_1+nNi_xCo_yMn_(1-x-y-n)O₂，其中0≤n＜1，0＜x＜1，0＜y＜1；

優(yōu)選地，所述富鋰錳基正極材料的化學(xué)式為xLi₂MnO₃·(1-x)LiMO₂，其中0＜x＜1，M為Ni、Co或Mn中任意一種或至少兩種的組合；

優(yōu)選地，所述加熱處理的溫度為40-80℃；

優(yōu)選地，所述加熱處理的時間為1-5h；

優(yōu)選地，所述加熱處理伴有攪拌。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的改性方法，其特征在于，所述分散劑的質(zhì)量為正極材料質(zhì)量的0.1-5wt％；

優(yōu)選地，所述改性添加劑的質(zhì)量為正極材料質(zhì)量的0.1-1wt％；

優(yōu)選地，所述將正極材料與分散劑和改性添加劑在液相中混合的方法為：將分散劑與溶劑混合，攪拌分散后加入改性添加劑攪拌混合，加入正極材料；

優(yōu)選地，所述加入改性添加劑攪拌混合的攪拌時間為10-60min。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的改性方法，其特征在于，所述固液分離的方法為過濾分離；

優(yōu)選地，所述煅燒的溫度為400-700℃；

優(yōu)選地，所述煅燒的時間為2-8h；

優(yōu)選地，所述固液分離之后，煅燒之前，還包括：對固液分離得到的固體進行洗滌和干燥。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項所述的改性方法，其特征在于，所述正極材料通過如下方法制備得到：將鋰鹽與氫氧化物前驅(qū)體混合，對得到的混合產(chǎn)物進行煅燒，得到所述正極材料。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的改性方法，其特征在于，制備正極材料的方法中，所述混合為球磨混合；

優(yōu)選地，制備正極材料的方法中，所述混合的時間為2-10h；

優(yōu)選地，制備正極材料的方法中，所述煅燒的氣氛為空氣和/或氧氣；

優(yōu)選地，制備正極材料的方法中，所述煅燒為二段煅燒；

優(yōu)選地，所述二段煅燒中，第一段煅燒的溫度為350-550℃，第一段煅燒的時間為1-5h；

優(yōu)選地，所述二段煅燒中，第二段煅燒的溫度為600-1000℃，第二段煅燒的時間為2-12h。