[发明专利]一种表面改性的高镍三元正极材料及其改性方法、锂离子电池有效
申请号: | 201711484680.9 | 申请日: | 2017-12-29 |
公开(公告)号: | CN109994712B | 公开(公告)日: | 2022-04-08 |
发明(设计)人: | 陈建生;周云鹏 | 申请(专利权)人: | 湖北九邦新能源科技有限公司 |
主分类号: | H01M4/36 | 分类号: | H01M4/36;H01M4/60;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525 |
代理公司: | 北京集佳知识产权代理有限公司 11227 | 代理人: | 赵青朵 |
地址: | 431702 湖*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 表面 改性 三元 正极 材料 及其 方法 锂离子电池 | ||
1.一种改性高镍三元正极材料,其特征在于,由高镍三元正极材料经硫代乙酰胺溶液在碱性条件下改性后,再经热处理得到;
所述高镍三元正极材料包括高镍镍钴锰酸锂三元正极材料或高镍镍钴铝酸锂三元正极材料。
2.根据权利要求1所述的改性高镍三元正极材料,其特征在于,所述改性为表面改性;
所述高镍镍钴锰酸锂三元正极材料的化学式如式(I)所示,
LiNi1-x-yCoxMnyO2 (I);其中,(1-x-y)≥0.6,x>0,y>0;
所述高镍镍钴铝酸锂三元正极材料的化学式如式(II)所示,
LiNi1-x-yCoxAlyO2 (II);其中,(1-x-y)≥0.6,x>0,y>0 。
3.一种高镍三元正极材料的改性方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)将高镍三元正极材料、硫代乙酰胺和溶剂混合后,得到混合液;
2)将上述步骤得到的混合液在碱性条件下进行反应后,经后处理,得到半成品;
所述后处理包括过滤、初次洗涤、初次干燥和研磨中的一种或多种;
3)将上述步骤得到的半成品经过热处理和洗涤后,得到改性的高镍三元正极材料。
4.根据权利要求3所述的改性方法,其特征在于,所述高镍三元正极材料与所述硫代乙酰胺的质量比为(0.1~1):(0.25~1);
所述溶剂与所述硫代乙酰胺的质量比为1:(0.05~0.25);
所述溶剂包括水、乙醇、乙醚和苯中的一种或多种。
5.根据权利要求3所述的改性方法,其特征在于,所述步骤1)具体为:
将高镍三元正极材料和第一溶剂混合,得到第一混合液;将硫代乙酰胺和第二溶剂混合,得到第二混合液;
再将第一混合液和第二混合液混合后,得到混合液。
6.根据权利要求5所述的改性方法,其特征在于,所述第一混合液中,所述高镍三元正极材料的质量浓度为10%~25%;
所述第一溶剂包括水和/或乙醇;
所述第二混合液中,所述硫代乙酰胺的质量浓度为5%~25%;
所述第二溶剂包括水、乙醚和苯中的一种或多种。
7.根据权利要求3所述的改性方法,其特征在于,所述碱性条件的碱包括氨水和/或铵盐;
所述碱性条件的pH值为7~13;
所述反应的时间为1~3h。
8.根据权利要求3所述的改性方法,其特征在于,所述初次干燥的温度为80~130℃;
所述热处理的温度为350~400℃;
所述热处理的时间为3~6h。
9.根据权利要求3所述的改性方法,其特征在于,所述洗涤后还包括干燥;
所述洗涤的介质包括水、有机溶剂和表面活性剂中的一种或多种;
所述干燥的温度为75~85℃。
10.一种锂离子电池,其特征在于,包括权利要求1或2所述的改性高镍三元正极材料或权利要求3~9任意一项所述的改性方法得到的改性高镍三元正极材料。
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