[發(fā)明專利]一種包覆型錳基正極材料及其制備方法

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• 申請日: 2021-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN113921788A
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 喬齊齊;楊紅新;李子郯;王鵬飛;施澤濤;郭豐
• 申請（專利權(quán)）人: 蜂巢能源科技(馬鞍山)有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/36
• 分類號(hào): H01M4/36;H01M4/50;H01M4/505;H01M10/0525
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)智匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11659
• 代理人: 王巖

1.一種包覆型錳基正極材料，其特征在于，所述正極材料的化學(xué)式為xLiMn₂O₄·yLi₂MnO₃·zLi₄Mn₅O₁₂，其中xLiMn₂O₄為包覆層，yLi₂MnO₃·zLi₄Mn₅O₁₂為內(nèi)核層，0＜x＜1，0＜y＜1，0＜z＜1，y+z＝1。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的正極材料，其特征在于，所述正極材料的比表面積為1.0～10m²/g。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的正極材料，其特征在于，所述正極材料的晶粒尺寸為1～15μm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的正極材料，其特征在于，所述正極材料的殘堿值為所述正極材料總質(zhì)量的0.05～0.6wt％。

5.一種權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的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)將鋰源與錳源混合后進(jìn)行第一燒結(jié)，篩分后得到內(nèi)核層材料；

(2)將步驟(1)得到的所述內(nèi)核層材料與包覆原料混合進(jìn)行第二燒結(jié)，篩分后得到所述正極材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述鋰源包括Li₂CO₃、LiOH、LiNO₃、LiAC或LiCl中的任意一種或至少兩種的組合；

優(yōu)選地，步驟(1)所述錳源包括MnCO₃、Mn(OH)₂、MnO、Mn₂O₃、Mn₃O₄、MnO₂、MnAC₂或Mn(NO₃)₂中的任意一種或至少兩種的組合；

優(yōu)選地，步驟(1)所述混合的轉(zhuǎn)速為500～1000rpm；

優(yōu)選地，步驟(1)所述混合的時(shí)間為5～20min。

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述第一燒結(jié)的溫度為400～700℃；

優(yōu)選地，步驟(1)所述第一燒結(jié)的時(shí)間為10～20h；

優(yōu)選地，步驟(1)所述第一燒結(jié)的升溫速率為1～5℃/min；

優(yōu)選地，步驟(1)所述第一燒結(jié)在空氣或氧氣氣氛中進(jìn)行；

優(yōu)選地，步驟(1)所述篩分前對所述粉碎處理；

優(yōu)選地，所述破碎處理包括機(jī)械粉碎或氣流粉碎；

優(yōu)選地，步驟(1)所述篩分為過300～400目篩。

8.根據(jù)權(quán)利要求5-7任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述包覆原料包括含鋰包覆原料和含錳包覆原料；

優(yōu)選地，所述含鋰包覆原料包括Li₂CO₃、LiOH、LiNO₃、LiAC或LiCl中的任意一種或至少兩種的組合；

優(yōu)選地，所述含錳包覆原料包括MnCO₃、Mn(OH)₂、MnO、Mn₂O₃、Mn₃O₄、MnO₂、MnAC₂或Mn(NO₃)₂中的任意一種或至少兩種的組合；

優(yōu)選地，步驟(2)所述混合的轉(zhuǎn)速為500～1000rpm；

優(yōu)選地，步驟(2)所述混合的時(shí)間為10～30min。