[发明专利]正极材料、电池正极、电池及锂电池正极材料的制备方法

说明书

本申请涉及一种用于锂电池的正极材料，包括：镍锰酸锂；锰的氧化物，包覆所述镍锰酸锂。该锂电池正极材料利用氧化物包覆镍锰酸锂，提高电池的循环稳定性。该正极材料使用原位合成法制得，不需要后处理，减少工艺流程，节省资源，有利于扩大规模推广应用。

技术领域

本申请涉及电池领域，具体涉及正极材料、电池正极、电池及锂电池正极材料的制备方法。

背景技术

锂离子电池作为一种新型储能装置已广泛应用于3C电子产品以及纯电动或混合动力车领域，另外随着风力发电、光伏发电以及5G移动通信等产业的发展，在储能电池方面对锂电池的需求也越来也旺盛。正极材料作为锂电池的核心，决定了锂电池性能的好坏，目前常见的正极材料有LiFePO₄，LiMn₂O₄，LiCoO₂以及三元材料等。LiFePO₄成本低、安全性能好，但导电性较差，无法适应大倍率充放电要求。LiMn₂O₄资源丰富、环境优良且安全性高，但其能量密度较低，循环稳定性较差。LiCoO₂受制于钴资源，成本较高，限制了其进一步大规模应用。三元材料容量高、稳定性好，是目前研究最热门的正极材料，但三元材料仍使用钴元素，成本问题依旧是制约其大规模应用的因素。与以上传统正极材料相比，尖晶石相镍锰酸锂LiNi_0.5Mn_1.5O₄(LNMO)由于具有工作电压高，成本低廉，环境友好等优点正在被越来越多的关注。

在所述背景技术部分申请的上述信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本申请提供一种用于锂电池的正极材料。该正极材料具有工作电压高、成本低廉、环境友好等特点，同时，包覆的氧化物一定程度上抑制电解液的分解对材料的腐蚀，有利于提高电池的循环性能。

根据本申请的一个方面，所述正极材料，包括：镍锰酸锂，其化学式为LiNi_0.5Mn_1.5O₄；锰的氧化物，包覆所述镍锰酸锂。

根据本申请一些实施例，所述镍锰酸锂为尖晶石型结构。

根据本申请一些实施例，所述正极材料的粒度分布D50在5μm至30μm之间。

根据本申请一些实施例，所述锰的氧化物包括：化学式为α-MnO₂的氧化物。

根据本申请一些实施例，所述锰的氧化物含量的正极材料为2wt％-3wt％。

根据本申请一些实施例，所述正极材料的粒度分布D50在10μm至15μm之间。

根据本申请另一方面，还提供一种电池正极，包括如权利要求1-6中任一项所述的正极材料。

根据本申请另一方面，还提供一种电池，包括如权利要求7所述的电池正极。

根据本申请另一方面，还提供一种用于锂电池正极材料的制备方法，包括：将镍锰前驱体与锂盐混合，形成混合物；将前驱体与锂盐按摩尔比为4:0.85至4:0.95范围进行混合。预烧结所述混合物，得到预产物；烧结所述预产物。

根据本申请一些实施例，所述镍锰前驱体包括：化学式为Ni_0.25Mn_0.75CO₃材料。

根据本申请一些实施例，所述将镍锰前驱体与锂盐混合，还包括：形成所述混合物后，使用球磨机对所述混合物进行球磨分散。

根据本申请一些实施例，所述预烧结条件包括：在温度为400-700℃下进行预烧结，时间为4-8小时。