[發明專利]一種層狀鎳錳酸鋰正極材料及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 202210324360.1
• 申請日: 2022-03-29
• 公開（公告）號: CN114824267A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 郭豐;喬齊齊;李子郯;楊紅新;王鵬飛;施澤濤
• 申請（專利權）人: 蜂巢能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 北京遠智匯知識產權代理有限公司 11659
• 代理人: 牛海燕

1.一種層狀鎳錳酸鋰正極材料，其特征在于，所述層狀鎳錳酸鋰正極材料表面包覆疏水性有機物，所述疏水性有機物以膜的形態包覆于層狀鎳錳酸鋰正極材料表面，所述疏水性有機物包括膽固醇十二烷基碳酸鹽。

2.根據權利要求1所述的層狀鎳錳酸鋰正極材料，其特征在于，所述疏水性有機物的包覆膜的厚度為10～50nm。

3.一種如權利要求1或2所述的層狀鎳錳酸鋰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)將鎳錳前驅體與鋰源混合，燒結，得到預包覆層狀鎳錳酸鋰正極材料；

(2)將預包覆層狀鎳錳酸鋰正極材料、疏水性有機物和溶劑進行混合包覆，得到所述層狀鎳錳酸鋰正極材料；

其中，所述疏水性有機物包括膽固醇十二烷基碳酸鹽。

4.根據權利要求3所述的層狀鎳錳酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述鎳錳前驅體包括鎳錳氧化物前驅體和鎳錳氫氧化物前驅體；

優選地，所述鎳錳氧化物前驅體和鎳錳氫氧化物前驅體的質量比為(0.2～1):1。

5.根據權利要求4所述的層狀鎳錳酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述鎳錳氧化物前驅體由鎳錳氫氧化物前驅體預燒后得到。

6.根據權利要求5所述的層狀鎳錳酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述預燒的溫度為500～700℃；

優選地，所述預燒的時間為5～10h；

優選地，步驟(1)所述混合的原料還包括摻雜劑。

7.根據權利要求3-6任一項所述的層狀鎳錳酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述混合包覆的過程包括：先將所述疏水性有機物溶解于溶劑中，得到疏水性有機物溶液，然后加入步驟(1)所述預包覆層狀鎳錳酸鋰正極材料進行混合包覆；

優選地，步驟(2)所述溶劑包括四氫呋喃；

優選地，步驟(2)所述混合包覆的方法包括攪拌；

優選地，所述攪拌的溫度為25～80℃；

優選地，所述攪拌的時間為2～6h；

優選地，所述疏水性有機物溶液的濃度為1～3mol/L。

8.根據權利要求3-7任一項所述的層狀鎳錳酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述混合包覆后，依次進行抽濾和烘干。

9.根據權利要求3-8任一項所述的層狀鎳錳酸鋰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)將鎳錳氧化物前驅體和鎳錳氫氧化物前驅體以(0.2～1):1的質量比與鋰源和摻雜劑混合，燒結，得到預包覆層狀鎳錳酸鋰正極材料；

(2)先將所述疏水性有機物溶解于溶劑中，得到濃度為1～3mol/L的疏水性有機物溶液，然后加入步驟(1)所述預包覆層狀鎳錳酸鋰正極材料在25～80℃下攪拌2～6h，抽濾，干燥，得到所述層狀鎳錳酸鋰正極材料；

其中，所述疏水性有機物包括膽固醇十二烷基碳酸鹽；所述鎳錳氧化物前驅體由鎳錳氫氧化物前驅體在500～700℃下預燒5～10h后得到。

10.一種鋰離子電池，其特征在于，所述鋰離子電池包括如權利要求1或2所述的層狀鎳錳酸鋰正極材料。