[发明专利]高功率和长循环的锂电池正极材料及制备方法有效
申请号: | 201910956579.1 | 申请日: | 2019-10-10 |
公开(公告)号: | CN110980817B | 公开(公告)日: | 2022-06-14 |
发明(设计)人: | 许开华;蒋振康;李伟;徐世国;周晓燕;栗志涛 | 申请(专利权)人: | 格林美(无锡)能源材料有限公司;荆门市格林美新材料有限公司 |
主分类号: | H01M4/505 | 分类号: | H01M4/505;C01G53/00;C01B35/10;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525 |
代理公司: | 北京双收知识产权代理有限公司 11241 | 代理人: | 曾晓芒 |
地址: | 214142 江苏省*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 功率 循环 锂电池 正极 材料 制备 方法 | ||
1.一种高功率和长循环的锂电池正极材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
步骤S1、以偏铝酸钠、对苯二甲酸和氢氧化钠为反应原料制备MOFs材料;
步骤S2、按照一定的金属摩尔比称取镍源、钴源和锰源,配置成混合溶液A;以氢氧化钠溶液为底液,加入一定量的乳化剂和步骤S1中所得的MOFs材料,搅拌均匀后得到混合溶液B;配置低浓度的氨水溶液C;然后将A、B、C三种溶液按照反应摩尔比以不同的流速通入反应釜内,控制溶液的pH,反应一段时间后经固液分离得到沉淀物,再将所得沉淀物洗涤、干燥和高温煅烧,即得到镍钴锰氧化物;
步骤S3、将步骤S2所得镍钴锰氧化物和锂源按一定比例混合均匀,依次经烧结、破碎、水洗、烘干后,然后将烘干物与硼酸粉末混合均匀,采用干法包覆,即得到高功率和长循环的锂电池正极材料;
其中步骤S2中,所述金属摩尔比为nNi:nCo:nMn=80:10:10,所述镍源、钴源和锰源使用的是其对应的硫酸盐或硝酸盐,所述氢氧化钠溶液的浓度为4.0mol/L,所述氨水溶液的浓度为0.2~0.4mol/L,所述乳化剂为十六烷基三甲基溴化铵,其中混合溶液A的流速为2~3L/h,混合溶液B的流速为2~3L/h,氨水溶液C的流速为8~10L/h;步骤S2中,反应釜内温度为40-80℃,溶液的pH稳定在11.0~12.8,反应时间为15-40h,反应过程通入氮气进行保护。
2.如权利要求1所述高功率和长循环的锂电池正极材料的制备方法,其特征在于,步骤S3中,在纯氧气氛炉内进行烧结,烧结温度为800℃,烧结时间为10~12h。
3.如权利要求1所述高功率和长循环的锂电池正极材料的制备方法,其特征在于,步骤S1中,反应原料在室温下混合搅拌1h,混合均匀后利用微波在120℃下加热反应2h,得到悬浊液,将悬浊液沉淀后用去离子水清洗数次后干燥,即得到MOFs材料。
4.一种高功率和长循环的锂电池正极材料,其特征在于,所述正极材料采用如权利要求1-3任一项所述方法制备得到。
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