[發(fā)明專利]一種無(wú)鈷富鋰材料及其制備方法和應(yīng)用

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210730045.9
• 申請(qǐng)日: 2022-06-24
• 公開（公告）號(hào): CN114940520A
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王鵬飛;喬齊齊;施澤濤;郭豐;李子郯;楊紅新
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蜂巢能源科技股份有限公司
• 主分類號(hào): C01G53/00
• 分類號(hào): C01G53/00;H01M4/131;H01M4/505;H01M4/525;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: 韓承志

1.一種無(wú)鈷富鋰材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

(1)將無(wú)鈷鎳錳前驅(qū)體和碳酸源混合，經(jīng)一步煅燒得到一燒材料；

(2)將步驟(1)得到的一燒材料和鋰源混合，經(jīng)研磨處理后進(jìn)行二步煅燒得到二燒材料；

(3)對(duì)步驟(2)得到的二燒材料進(jìn)行水洗處理，得到所述無(wú)鈷富鋰材料；

其中，步驟(1)所述碳酸源包括碳酸鈉和/或碳酸鉀。

2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述無(wú)鈷前驅(qū)體的化學(xué)式為Ni_aMn_bO₂，其中，0.3≤a≤0.5，0.5≤b≤0.7，a+b＝1；

優(yōu)選地，所述碳酸源為碳酸鈉；

優(yōu)選地，所述碳酸源中的金屬離子與所述無(wú)鈷鎳錳前驅(qū)體中金屬離子的摩爾比為1:(1.1～1.4)。

3.如權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述一步煅燒的溫度為850～900℃；

優(yōu)選地，所述一步煅燒的時(shí)間為8～12h。

4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述鋰源包括LiCl和/或LiF，優(yōu)選為L(zhǎng)iCl和LiF；

優(yōu)選地，所述LiCl和LiF的摩爾比為(2～3):1。

5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述鋰源和所述二燒材料的摩爾比為(1.05～1.15):1；

優(yōu)選地，所述研磨處理的速度為300～800rpm；

優(yōu)選地，所述研磨的時(shí)間為8～15min。

6.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述二步煅燒的溫度為550～650℃；

優(yōu)選地，所述二步煅燒的時(shí)間為4～6h。

7.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述水洗處理的水料比為(8～12):1；

優(yōu)選地，所述水洗處理的攪拌速度為400～600rpm；

優(yōu)選地，所述水洗處理的時(shí)間為4～6h；

優(yōu)選地，所述水洗處理后進(jìn)行過(guò)濾干燥。

8.一種無(wú)鈷富鋰材料，其特征在于，所述無(wú)鈷富鋰材料通過(guò)如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述方法制得，所述無(wú)鈷富鋰材料的化學(xué)式為L(zhǎng)i_x+yNa_1.3-x-yNi_aMn_bO_2.3-xF_x，其中，0.3≤a≤0.5，0.5≤b≤0.7，a+b＝1，0＜x≤0.4，0＜y≤1，0＜x+y≤1.3。

9.一種正極極片，其特征在于，所述正極極片包含如權(quán)利要求8所述的無(wú)鈷富鋰材料。

10.一種鋰離子電池，其特征在于，所述鋰離子電池包含如權(quán)利要求9所述的正極極片。