[發(fā)明專利]一種無鈷正極材料及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110328422.1
• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN113060775B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許鑫培;江衛(wèi)軍;陳思賢;鄭曉醒
• 申請（專利權(quán)）人: 蜂巢能源科技有限公司
• 主分類號: C01G53/00
• 分類號: C01G53/00;H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M4/131;H01M10/0525
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)智匯知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11659
• 代理人: 王巖

1.一種無鈷正極材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

(1)將鈦酸鋰和金屬源混合，一次燒結(jié)處理后加入碳源，經(jīng)二次燒結(jié)處理得到碳包覆-金屬摻雜型鈦酸鋰添加劑；

(2)將鋰源和Ni_xMn_y(OH)₂混合，經(jīng)高溫處理得到基體材料；

(3)將步驟(1)得到的碳包覆-金屬摻雜型鈦酸鋰添加劑和步驟(2)得到的基體材料混合后進(jìn)行熱處理得到所述無鈷正極材料。

2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述金屬源包括Ti、Zr、Mg、Zn、Al、W、Nb、Sr或Y的氧化物、硝酸鹽、碳酸鹽或硫酸鹽中的任意一種或至少兩種的組合。

3.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述碳源包括葡萄糖和/或蔗糖。

4.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，以所述碳包覆-金屬摻雜型鈦酸鋰添加劑的質(zhì)量為100％計，所述金屬源的添加量為0.05～0.3％。

5.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述碳源的添加量為0.5～3％。

6.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述一次燒結(jié)的氣氛為氧氣氣氛。

7.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述一次燒結(jié)的溫度為500～800℃。

8.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述一次燒結(jié)時間為5～8h。

9.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述二次燒結(jié)的氣氛為氮氣氣氛。

10.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述二次燒結(jié)的溫度為200～500℃。

11.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述Ni_xMn_y(OH)₂中，0.50≤x≤0.95，0.05≤y≤0.50。

12.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述混合的速度為2000～3000rpm。

13.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述混合的時間為10～20min。

14.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述高溫處理的氣氛為氧氣。

15.如權(quán)利要求14所述的制備方法，其特征在于，所述氧氣的濃度為90～100％。

16.如權(quán)利要求14所述的制備方法，其特征在于，所述氧氣的流速為2～20L/min。

17.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述高溫處理的溫度為800～1000℃。

18.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述高溫處理的時間為8～12h。

19.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述基體材料和碳包覆-金屬摻雜型鈦酸鋰添加劑的質(zhì)量比為97～99.9：0.1～3。

20.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述混合的速度為2000～3000rpm。

21.如權(quán)利要求20所述的制備方法，其特征在于，所述混合的時間為10～20min。