[发明专利]一种含氟锂离子电池正极材料及其制备方法有效
申请号: | 201710942107.1 | 申请日: | 2017-10-11 |
公开(公告)号: | CN107732199B | 公开(公告)日: | 2021-08-27 |
发明(设计)人: | 谭强强;冯海兰 | 申请(专利权)人: | 中国科学院过程工程研究所 |
主分类号: | H01M4/36 | 分类号: | H01M4/36;H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525;H01M10/42 |
代理公司: | 北京品源专利代理有限公司 11332 | 代理人: | 巩克栋 |
地址: | 100190 *** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 锂离子电池 正极 材料 及其 制备 方法 | ||
1.一种降低高镍正极材料表面残碱量的含氟锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:
(1)将所述高镍正极材料与含有多氟化合物原料的盐溶液混合,形成固液混合物,反应,得到混合物;所述高镍正极材料与含有多氟化合物原料的盐溶液的固液质量比为0.01:1~5:1;
(2)将步骤(1)得到的所述混合物烘干,再在惰性气氛下热处理得到所述含氟锂离子电池正极材料;
所述含氟锂离子电池正极材料包括高镍正极材料和含有多氟化合物的包覆层;
所述含有多氟化合物原料为(NH4)aMFb、(H3O)aMFb或(CSO3)aMFb中的任意一种或至少两种的组合,其中,M为Al、P、Si、B、Zr、Mg、Ti、Sb、Nb、Mo、Ca、Fe、Cu、Zn、Se、Ge、Pb、Ba、镧系或锕系元素中的任意一种或至少两种的组合,0<a≤10,3≤b≤10;
所述包覆层中F元素与所述高镍正极材料的质量比为0.0001:1~0.1:1。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述高镍正极材料为LiNixCoyM1-x-yO2,其中M为Al、Mn、Ti、Zr、Zn、Fe、Mg、Nb、V、W、Ca、Cr中的任意一种或至少两种的组合,0.6≤x<1.0,0.1≤y≤0.4。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述包覆层的厚度为2nm~200nm。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述高镍正极材料的平均粒径为2μm~30μm。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述含氟锂离子电池正极材料的表面残碱量为1000ppm~10000ppm。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述含氟锂离子电池正极材料的包覆层在所述高镍正极材料表面均匀连续分布。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述含有多氟化合物原料的盐溶液中,溶剂为水、无水乙醇或丙酮中的任意一种或至少两种的组合。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述高镍正极材料与含有多氟化合物原料的盐溶液混合的方法为:将高镍正极材料加入到含有多氟化合物原料的盐溶液中。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述固液混合物为糊状。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述反应的时间为5min~120min。
11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)所述反应在搅拌条件下进行。
12.根据权利要求11所述的方法,其特征在于,所述搅拌的转速为200rpm~1000rpm。
13.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述烘干的条件为加热搅拌。
14.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述加热的温度为50℃~150℃。
15.根据权利要求14所述的方法,其特征在于,所述加热的温度为100℃。
16.根据权利要求13所述的方法,其特征在于,所述搅拌的转速为200rpm~1000rpm。
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