[发明专利]一种掺杂的高镍高电压NCM正极材料及其制备方法在审

专利信息
申请号: 201911075309.6 申请日: 2019-11-06
公开(公告)号: CN110797529A 公开(公告)日: 2020-02-14
发明(设计)人: 刘兴泉;刘一町;罗欢;何泽珍 申请(专利权)人: 四川富骅新能源科技有限公司
主分类号: H01M4/505 分类号: H01M4/505;H01M4/525;H01M4/485;H01M10/0525;C01G53/00
代理公司: 51229 成都正华专利代理事务所(普通合伙) 代理人: 郭艳艳
地址: 621000 *** 国省代码: 四川;51
权利要求书: 查看更多 说明书: 查看更多
摘要:
搜索关键词: 正极材料 高电压 前驱体 制备 锂离子电池正极材料 大倍率充放电 循环稳定性能 电化学性能 放电比容量 锂离子电池 产品纯度 产物颗粒 高压氧气 固相合成 结晶品质 制造成本 烧结 掺杂的 掺杂物 长寿命 高能量 共沉淀 并流 高镍 掺杂 应用 安全
【权利要求书】:

1.一种掺杂的高镍高电压NCM正极材料,其特征在于,包括分子结构表达式如下:Li[Ni1-x-yCoxMny]1-δMδO2,其中,0<x≤0.2,0<y≤0.2,0<x+y≤0.4,0<δ≤0.1,M=Sc,Y,La,Ti,Zr,B,Mg,Ce,Pr,Sm,Ga,In,Al的偏磷酸盐、亚磷酸盐和次磷酸盐。

2.根据权利要求1所述的掺杂的高镍高电压NCM正极材料,其特征在于,包括分子结构表达式如下:Li[Ni0.85Co0.05Mn0.10]1-δMδO2或Li[Ni0.80Co0.10Mn0.10]1-δMδO2及其衍生物,0<δ≤0.1。

3.根据权利要求1或2所述的掺杂的高镍高电压NCM正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1.按照摩尔比Ni:Mn=(1-x-y):(y/2)将镍源原料和锰源原料溶于水,得溶液A;

S2.按照摩尔比Co:Mn=x:(y/2)将钴源原料和锰源原料溶于水,得溶液B;

S3.取浓度为4mol/L的NaOH溶液为溶液C;

S4.将浓氨水按体积比1:1溶于水,得溶液D;其中摩尔比(NH3):(Ni+Co+Mn)=2.47:1;

S5.将体积比为5:2.5:5:3的溶液A、B、C、D并流并在50-80℃、N2气氛保护下进行搅拌共沉淀,控制溶液流速使四种溶液同时加完,然后调节pH值为10-12,得共沉淀液;

S6.将步骤S5所得共沉淀液静置陈化11-13h,过滤洗涤并干燥,得前驱体;

S7.将步骤S6所得前驱体与掺杂物M及锂源原料混合均匀,压制成型,得物料;其中,锂源原料、镍源原料、钴源原料、锰源原料与掺杂物M原料的摩尔比为[(1.05~1.15)∶(1-x-y)∶x∶y]∶δ=(1-δ)∶δ;

S8.将步骤S7所得物料在450~550℃下预烧4h-8h,在690-900℃、氧气分压不低于500Pa的氧气气流中烧结16-24h,即得。

4.根据权利要求3所述的掺杂的高镍高电压NCM正极材料的制备方法,其特征在于:所述锂源原料为氢氧化锂、碳酸锂、醋酸锂、硝酸锂、柠檬酸锂和草酸锂中的至少一种。

5.根据权利要求3所述的掺杂的高镍高电压NCM正极材料的制备方法,其特征在于:所述镍源原料为硝酸镍、硫酸镍、氧化镍、氯化镍、氢氧化镍和醋酸镍中的至少一种。

6.根据权利要求3所述的掺杂的高镍高电压NCM正极材料的制备方法,其特征在于:所述钴源原料为硝酸钴、硫酸钴、醋酸钴、氯化钴、氧化钴和氢氧化钴中的至少一种。

7.根据权利要求3所述的掺杂的高镍高电压NCM正极材料的制备方法,其特征在于:所述锰源原料为硝酸锰、硫酸锰、醋酸锰、氯化锰、氧化锰、氢氧化锰和羟基氧化锰中的至少一种。

8.根据权利要求3所述的掺杂的高镍高电压NCM正极材料的制备方法,其特征在于:所述步骤S5中陈化后,经过滤和50℃水多次洗涤后,在105℃下真空干燥24-30h。

9.根据权利要求3所述的掺杂的高镍高电压NCM正极材料的制备方法,其特征在于:所述步骤S8中烧结过程氧气气流流速为400mL/min,氧气分压为500-10000Pa。

10.权利要求1或2所述的掺杂的高镍高电压NCM正极材料在锂离子电池中的应用。

下载完整专利技术内容需要扣除积分,VIP会员可以免费下载。

该专利技术资料仅供研究查看技术是否侵权等信息,商用须获得专利权人授权。该专利全部权利属于四川富骅新能源科技有限公司,未经四川富骅新能源科技有限公司许可,擅自商用是侵权行为。如果您想购买此专利、获得商业授权和技术合作,请联系【客服

本文链接:http://www.vipzhuanli.com/pat/books/201911075309.6/1.html,转载请声明来源钻瓜专利网。

×

专利文献下载

说明:

1、专利原文基于中国国家知识产权局专利说明书;

2、支持发明专利 、实用新型专利、外观设计专利(升级中);

3、专利数据每周两次同步更新,支持Adobe PDF格式;

4、内容包括专利技术的结构示意图流程工艺图技术构造图

5、已全新升级为极速版,下载速度显著提升!欢迎使用!

请您登陆后,进行下载,点击【登陆】 【注册】

关于我们 寻求报道 投稿须知 广告合作 版权声明 网站地图 友情链接 企业标识 联系我们

钻瓜专利网在线咨询

周一至周五 9:00-18:00

咨询在线客服咨询在线客服
tel code back_top