[发明专利]一种镍钴锰酸锂复合正极材料及其制备方法、锂离子电池在审
申请号: | 201810532792.5 | 申请日: | 2018-05-29 |
公开(公告)号: | CN108777295A | 公开(公告)日: | 2018-11-09 |
发明(设计)人: | 李明露;张要军;王纯德;怀永建 | 申请(专利权)人: | 中航锂电(洛阳)有限公司;中航锂电技术研究院有限公司 |
主分类号: | H01M4/36 | 分类号: | H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525 |
代理公司: | 郑州睿信知识产权代理有限公司 41119 | 代理人: | 张兵兵 |
地址: | 471003 河南省*** | 国省代码: | 河南;41 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 镍钴锰酸锂 复合正极材料 锂离子电池 制备 包覆氧化物 产气现象 电池鼓胀 高温储存 核壳结构 氧化物 | ||
1.一种镍钴锰酸锂复合正极材料,为核壳结构,核为镍钴锰酸锂,壳为氧化物,其特征在于,所述镍钴锰酸锂为LiNixCoyMn1-x-yO2,其中,0<x<1,0<y<1,0<1-x-y<1;所述氧化物为MgO、Al2O3、CaO、ZnO、TiO2、SnO、B2O3、Bi2O3中的一种或几种。
2.根据权利要求1所述的镍钴锰酸锂复合正极材料,其特征在于,所述壳与核的质量比为5-30:10000。
3.一种镍钴锰酸锂复合正极材料的制备方法,其特征在于:包括如下步骤:
1)在惰性气体气氛中,将镍钴锰酸锂材料与氧化物混合均匀,得到混合材料;所述镍钴锰酸锂为LiNixCoyMn1-x-yO2,其中,0<x<1,0<y<1,0<1-x-y<1;所述氧化物为MgO、Al2O3、CaO、SiO2、ZrO2、ZnO、TiO2、SnO、B2O3、Bi2O3中的一种或几种;
2)将步骤1)得到的混合材料在有氧气氛中,烧结,冷却,即得。
4.根据权利要求3所述的镍钴锰酸锂复合正极材料的制备方法,其特征在于,所述混合均匀是将镍钴锰酸锂材料与氧化物进行高速气流混合。
5.根据权利要求3所述的镍钴锰酸锂复合正极材料的制备方法,其特征在于,所述氧化物的质量为镍钴锰酸锂材料质量的0.05-0.3%。
6.根据权利要求3-5任意一项所述的镍钴锰酸锂复合正极材料的制备方法,其特征在于,所述镍钴锰酸锂材料由包括如下步骤的方法制得:将镍钴锰锰酸锂前驱体(NixCoyMn1-x-y)(OH)2与锂源混合均匀,其中0<x<1,0<y<1,0<1-x-y<1;然后在有氧气氛下,800-1000℃烧结15-20h,即得。
7.根据权利要求6所述的镍钴锰酸锂复合正极材料的制备方法,其特征在于,所述锂源为LiOH、Li2CO3中的一种或几种。
8.根据权利要求6所述的镍钴锰酸锂复合正极材料的制备方法,其特征在于,所述镍钴锰酸锂材料中镍、钴、锰元素的摩尔数之和与锂源中锂的摩尔数的比为1:1.05。
9.根据权利要求6所述的镍钴锰酸锂复合正极材料的制备方法,其特征在于,所述800-1000℃烧结前先升温至300-500℃,保温2-5h。
10.一种锂离子电池,包括正极片、负极片,所述正极片包括正极集流体和涂覆在正极集流体表面的正极材料层,所述正极材料层包括正极活性物质,所述正极活性物质为镍钴锰酸锂复合正极材料;所述镍钴锰酸锂复合正极材料为核壳结构,核为镍钴锰酸锂,壳为氧化物,其特征在于,所述镍钴锰酸锂为LiNixCoyMn1-x-yO2,其中,0<x<1,0<y<1,0<1-x-y<1;所述氧化物为MgO、Al2O3、CaO、ZnO、TiO2、SnO、B2O3、Bi2O3中的一种或几种。
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