[发明专利]一种锂电池正极材料及其制备方法与锂电池在审
申请号: | 201811207152.3 | 申请日: | 2018-10-16 |
公开(公告)号: | CN109326794A | 公开(公告)日: | 2019-02-12 |
发明(设计)人: | 袁石 | 申请(专利权)人: | 威艾能源(惠州)有限公司 |
主分类号: | H01M4/505 | 分类号: | H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525 |
代理公司: | 广州粤高专利商标代理有限公司 44102 | 代理人: | 陈卫;黄寿华 |
地址: | 516229 广东省惠州市仲恺高新区陈江*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 锂电池正极材料 锂电池 正极材料 制备 前驱体 高锰 电池充放电过程 共沉淀反应 放电容量 循环性能 锂化合物 高倍率 高能量 煅烧 | ||
1.一种锂电池正极材料,其特征在于,为富锂高锰掺钨正极材料,化学式为Li1+δNiaCobMncWeO2,其中,8=0~0.2,a=0.05~0.35,b=0.05~0.3,c=0.45~0.7,e=0.005~0.012。
2.根据权利要求1所述的一种锂电池正极材料,其特征在于,化学式为Li1+δNiaCobMncWeO2,其中,δ=0~0.2,a=0.05~0.35,b=0.05~0.3,c=0.45~0.7,e=0.005~0.010。
3.根据权利要求1或2所述的一种锂电池正极材料,其特征在于,在25℃、2.0~4.6V、1/10C的条件下进行充放电,放电容量大于205mAh/g;在25℃、2.0~4.6V的条件下进行充放电,2C放电容量是0.2C放电容量的96%以上。
4.制备权利要求1~3任一项所述的锂电池正极材料的方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)将钨的可溶性盐与沉淀剂溶于水中并混合均匀,得到沉淀剂混合溶液;
(2)将沉淀剂混合溶液与镍、钴和锰的可溶性盐混合溶液加入水中进行共沉淀反应,得到前驱体;
(3)将得到的前驱体和锂化合物混合、煅烧,得到所述的锂电池正极材料。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述钨的可溶性盐包括钨的硫酸盐、硝酸盐和醋酸盐中的一种以上;所述沉淀剂包括碳酸钠和氢氧化钠中的一种以上;所述沉淀剂混合溶液的浓度为1.0~2.0mol/L。
6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述镍、钴和锰的可溶性盐混合溶液的浓度为1.0~2.0mol/L;所述镍、钴和锰的可溶性盐包括镍的硫酸盐、钴的硫酸盐和锰的硫酸盐;所述镍、钴和锰的可溶性盐混合溶液中,镍、钴和锰的摩尔比为0.05~0.4∶0.05~0.3∶0.5~0.8;所述沉淀剂混合溶液与镍、钴和锰的可溶性盐混合溶液的总混合溶液中,沉淀剂与钨、镍、钴和锰总金属的摩尔比为1∶1;所述共沉淀反应的温度为50~60℃,时间为8~12小时。
7.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述前驱体的通式为NiqCorMnsWtCO3,其中,0.05<q<0.4,0.05<r<0.3,0.5<s<0.7,0<t<0.05。
8.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述锂化合物包括碳酸锂和氢氧化锂中的一种以上;所述前驱体和锂化合物按照钨、镍、钴和锰总金属元素与锂的摩尔比为1∶1.1~1∶1.3的比例混合。
9.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述煅烧是在煅烧炉中500~650℃保温6~20小时,再于750~1000℃保温9~24小时。
10.一种锂离子电池,包括负极材料、隔板及电解质,其特征在于,还包含权利要求1~3任一项所述的锂电池正极材料。
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