[發(fā)明專利]一種摻硼磷酸鋰包覆鋰離子電池正極材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011458638.1
• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112599736B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉瑞福;寧漂;唐波;韓圭奭
• 申請（專利權(quán)）人: 巴斯夫杉杉電池材料有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525;C01B25/30;C01G53/00
• 代理公司: 長沙朕揚知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43213
• 代理人: 魏龍霞

1.一種摻硼磷酸鋰包覆鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述正極材料是以高鎳含量的層狀結(jié)構(gòu)氧化物為基體，所述基體的外表面包覆有摻雜硼的Li₃PO₄包覆層；以基體的總質(zhì)量為基準(zhǔn)，包覆層中磷元素的含量為2590~10000ppm，硼元素的含量為10~390ppm，其制備方法包括以下步驟：

（1）將鋰源、磷源、硼源加入高壓反應(yīng)釜中進行水熱反應(yīng)，反應(yīng)完成后，冷卻、洗滌、過濾、烘干，得到包覆劑；所述鋰源、磷源、硼源中的元素摩爾比Li:?P:?B為(3~4):?(0.8~1.1):?(0.05~0.2)；

（2）按照化學(xué)計量比，稱取基體材料與包覆劑混合均勻，燒結(jié)，得到摻硼磷酸鋰包覆鋰離子電池正極材料。

2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，水熱反應(yīng)時控制反應(yīng)釜壓力為0.5~2.0MPa，反應(yīng)溫度為120~220℃，反應(yīng)時間為1~12h。

3.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，水熱反應(yīng)時控制反應(yīng)釜壓力為0.8~1.2MPa，溫度為150~190℃。

4.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，所述鋰源為氫氧化鋰、碳酸鋰、硝酸鋰中的至少一種；所述磷源為磷酸鹽或磷酸，所述硼源為H₃BO₃或B₂O₃。

5.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟（2）中，?燒結(jié)的溫度為500~700℃，燒結(jié)時間為4~8h。

6.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述基體的化學(xué)通式為Li_uNi_(1-x-y-z)Co_xMn_yM_zO₂，其中，0.90u1.20，0x0.20，0y0.15，0≤z≤0.05，M為Al、Mg、Ti、Zr、V、B、Si、W、Mo中的至少一種元素。

7.如權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述基體材料是將鎳鈷錳氫氧化物前驅(qū)體、鋰源、含M的化合物混合均勻，在600~1000℃下燒結(jié)5~20h，破碎、篩分、水洗、干燥得到的。

8.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述包覆鋰離子電池正極材料由單晶顆粒或二次球顆粒組成，所述單晶顆粒或二次球顆粒的平均粒徑D50為3~18μm。