[發明專利]包覆型鎳鈷錳酸鋰正極材料及其制備方法和電池

在審

• 申請號: 202211475748.8
• 申請日: 2022-11-23
• 公開（公告）號: CN115763745A
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 謝英豪;李愛霞;余海軍;張學梅;李長東
• 申請（專利權）人: 廣東邦普循環科技有限公司;湖南邦普循環科技有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/48;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/60;H01M10/052
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 梁曉婷

本發明涉及電池技術領域，具體而言，涉及包覆型鎳鈷錳酸鋰正極材料及其制備方法和電池；包覆型鎳鈷錳酸鋰正極材料的制備方法包括：將基體與無機包覆劑混合，得到預制基體，其中，基體包括二次球形鎳鈷錳酸鋰；將聚酰胺和第一溶劑混合，溶解，再與第二溶劑混合，得到聚酰胺溶液，其中，聚酰胺在第一溶劑中的溶解度大于聚酰胺在第二溶劑的溶解度；將聚酰胺溶液噴于預制基體的表面，去除溶劑，洗滌、離心，烘干，得到包覆型鎳鈷錳酸鋰正極材料。本發明的包覆型鎳鈷錳酸鋰正極材料結構穩定性好，循環性能佳。

技術領域

本發明涉及電池技術領域，具體而言，涉及包覆型鎳鈷錳酸鋰正極材料及其制備方法和電池。

背景技術

鎳鈷錳酸鋰(LiNi_xCo_yMn_zO₂，其中，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1，x+y+z＝1)是一種電化學性能優良的鋰離子電池正極材料，利用其制備的鋰離子電池具有高比容量、高能量密度、自放電小、無記憶效應以及循環穩定性強等優點。

但是鎳鈷錳酸鋰材料仍然存在一定的問題，如電解液對電極材料有一定的腐蝕作用，使材料的容量衰減，影響材料的循環穩定性。所以，對正極材料的改性成為提高材料電化學性能的重要手段，其中包覆是最為簡單有效的方法。包覆層的存在能維持其自身的表面結構穩定性，避免活性物質和電解液間的直接接觸，抑制材料在高電位條件下過渡金屬元素的溶解，從而改善正極材料的容量保持率。

然而，包覆層的存在，使得界面穩定性較差，其電子電導率較低，制備得到的電池循環性能仍然較差。

發明內容

本發明的目的在于提供包覆型鎳鈷錳酸鋰正極材料及其制備方法和電池，本發明的制備方法能夠制得循環性能更好的包覆型鎳鈷錳酸鋰正極材料。

本發明是這樣實現的：

第一方面，本發明提供一種包覆型鎳鈷錳酸鋰正極材料的制備方法，包括：

將基體與無機包覆劑混合，得到預制基體，其中，基體包括二次球形鎳鈷錳酸鋰；

將聚酰胺和第一溶劑混合，溶解，再與第二溶劑混合，得到聚酰胺溶液，其中，聚酰胺在第一溶劑中的溶解度大于聚酰胺在第二溶劑的溶解度；

將聚酰胺溶液噴于預制基體的表面，去除溶劑，洗滌、離心，烘干，得到包覆型鎳鈷錳酸鋰正極材料。

在可選的實施方式中，第一溶劑和第二溶劑兩者中的至少一者選自甲酰胺、甘油和乙二醇中的至少一種。

在可選的實施方式中，聚酰胺的質量與第一溶劑和第二溶劑的總質量的比值為1％-5％；第一溶劑和第二溶劑的質量比為(3-8):(4-6)。

在可選的實施方式中，去除溶劑包括熱處理，且熱處理的溫度為120-180℃。

在可選的實施方式中，無機包覆劑為具有導電特性的納米顆粒；具有導電特性的納米顆粒包括硅烷修飾導電氧化鋅晶須。

在可選的實施方式中，無機包覆劑占基體重量的1％-10％。

在可選的實施方式中，聚酰胺為聚酰胺低聚物，且重均分子量Mw為1000-50000g/mol。

在可選的實施方式中，聚酰胺溶液與預制基體的質量比為2:(2-4)。

第二方面，本發明提供一種正極材料，其是由前述實施方式任一項的包覆型鎳鈷錳酸鋰正極材料的制備方法制得的。

第三方面，本發明提供一種電池，包括前述實施方式的正極材料。

本發明具有以下有益效果：