[发明专利]改性的锂电池正极材料、制备方法和锂离子电池在审
申请号: | 201810511037.9 | 申请日: | 2018-05-24 |
公开(公告)号: | CN108767221A | 公开(公告)日: | 2018-11-06 |
发明(设计)人: | 杨龙奎;王金全;武雪峰;马书良 | 申请(专利权)人: | 北方奥钛纳米技术有限公司;银隆新能源股份有限公司 |
主分类号: | H01M4/36 | 分类号: | H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M4/58;H01M10/0525 |
代理公司: | 北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙) 11371 | 代理人: | 王闯 |
地址: | 056000 *** | 国省代码: | 河北;13 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 锂电池正极材料 改性 复合氧化物 锂离子电池 正极材料 钛铝 制备 包覆层 正极材料表面 结构稳定性 改善材料 循环性能 烧结 材料体 电解液 克容量 包覆 球磨 帮助 | ||
1.一种改性的锂电池正极材料,其特征在于,包括正极材料和包覆于所述正极材料表面的至少一部分上的包覆层;
所述包覆层由钛铝复合氧化物形成。
2.根据权利要求1所述的改性的锂电池正极材料,其特征在于,所述正极材料与钛铝复合氧化物包覆层的质量比为400~2000:1,优选为450~550:1;
优选地,所述正极材料包括镍钴锰酸锂、磷酸铁锂、钴酸锂和锰酸锂中的至少一种,所述正极材料优选为镍钴锰酸锂;
优选地,以钛铝复合氧化物干基的重量为基准,氧化钛含量为5wt%~50wt%,优选为10wt%~20wt%。
3.权利要求1~2任一项所述的改性的锂电池正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
将正极材料和钛铝复合氧化物混合后进行球磨,然后进行烧结,得到改性的锂电池正极材料。
4.根据权利要求3所述的改性的锂电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述正极材料与钛铝复合氧化物包覆层的质量比为400~2000:1,优选为450~550:1。
5.根据权利要求3所述的改性的锂电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述正极材料包括镍钴锰酸锂、磷酸铁锂、钴酸锂和锰酸锂中的至少一种,所述正极材料优选为镍钴锰酸锂;
优选地,镍钴锰酸锂正极材料的制备方法包括:
将三元材料前驱体和锂源混合后进行球磨0.2h~10h,然后进行烧结,烧结过程中,先以5℃/h~30℃/h的升温速率升至400℃~600℃,烧制5h~10h,再以5℃/h~30℃/h升温速率升至900℃~1000℃,烧制8h~16h,然后冷却,即得到镍钴锰酸锂正极材料;
优选地,烧结气氛为氧气、空气或压缩空气中的一种或几种。
6.根据权利要求3所述的改性的锂电池正极材料的制备方法,其特征在于,以钛铝复合氧化物干基的重量为基准,氧化钛含量为5wt%~50wt%,优选为10wt%~20wt%;
优选地,钛铝复合氧化物的制备方法为共沉淀法、沉淀法、气相吸附法、水热法或凝胶法;
优选地,钛铝复合氧化物的制备方法包括:将铝化合物滴加到钛化合物溶液中,混合搅拌1~10min,然后滴加氨水调节体系的酸碱度,直至体系达到中性,对沉淀进行洗涤、烘干和焙烧,得到钛铝复合氧化物;
优选地,所述铝化合物包括三氧化二铝、硝酸铝或硫酸铝中的至少一种;
优选地,所述钛化合物包括四氯化钛、硝酸钛、钛酸或钛酸四乙酯中的至少一种。
7.根据权利要求3所述的改性的锂电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述球磨为干法球磨,优选是在行星式球磨机中干法球磨0.5h~50h,转速为300r/min~800r/min。
8.根据权利要求3所述的改性的锂电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述烧结的升温速率为1~50℃/h,烧结的温度为500℃~1200℃,烧结的时间为3~30h。
9.一种锂离子电池,其特征在于,包括权利要求1或2所述的改性的锂电池正极材料。
10.包含权利要求9所述的锂离子电池的电子装置、电动工具、电动车辆或电力储存系统。
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