[發明專利]正極材料及其制備方法與應用

在審

• 申請號: 202111371527.1
• 申請日: 2021-11-18
• 公開（公告）號: CN116137322A
• 公開（公告）日: 2023-05-19
• 發明（設計）人: 于春雨;羅云峰;陳璞
• 申請（專利權）人: 瑞海泊（青島）能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/505;H01M10/052
• 代理公司: 北京知帆遠景知識產權代理有限公司 11890
• 代理人: 肖陽

1.一種制備正極材料的方法，其特征在于，包括：

(1)伴隨著攪拌，將錳鹽溶液和碳酸鹽溶液進行混合反應，以便得到含MnCO₃納米級晶種的混合液；

(2)伴隨著攪拌和惰性氣體保護，將所述混合液的pH控制在7.5～9，加入錳鹽溶液和碳酸鹽溶液，并維持體系pH，使得所述錳鹽溶液和所述碳酸鹽溶液在所述MnCO₃納米級晶種上發生沉淀反應，以便得到含有單晶MnCO₃的反應后液；

(3)將所述含有單晶MnCO₃的反應后液進行清洗和干燥，以便得到單晶MnCO₃；

(4)將所述單晶MnCO₃進行燒結，以便得到單晶MnO₂正極材料。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(1)中，所述混合反應的時間為30～60min。

任選地，在步驟(1)中，所述錳鹽溶液和所述碳酸鹽溶液的濃度分別獨立地為0.05～1.5mol/L；

任選地，在步驟(1)中，所述錳鹽和所述碳酸鹽的摩爾比為1：(1.03～1.05)；

任選地，在步驟(1)中，所述混合反應的溫度為35～45℃；

任選地，在步驟(1)中，所述混合反應的pH為7～9。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(1)和(2)中，所述攪拌的轉速分別獨立地為400～600r/min；

任選地，在步驟(2)中，所述體系的溫度為35～45℃。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(2)中，所述沉淀反應時間為10～48h；

任選地，在步驟(2)中，所述錳鹽溶液和所述碳酸鹽溶液的濃度分別獨立地為0.8～1.0mol/L；

任選地，在步驟(2)中，所述錳鹽和所述碳酸鹽的摩爾比為1：(1.03～1.05)。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(2)中，所述錳鹽溶液和所述碳酸鹽溶液的加料速率分別獨立地為5～35mL/min。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(1)和步驟(2)的錳鹽加入總量以100質量份計，步驟(1)中錳鹽加入量與步驟(2)中錳鹽加入量的比值為(0.5～1)：(99～99.5)。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(2)進一步包括：對所述含有單晶MnCO₃的反應后液進行陳化處理。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在步驟(4)中，所述燒結的溫度為400～430℃，時間為4～10h。

9.一種正極材料，其特征在于，采用權利要求1～8中任一項所述的方法制備得到。

10.一種二次水系電池，其特征在于，所述二次水系電池的正極含有權利要求9所述的正極材料。