[发明专利]一种包覆改性正极材料及其制备方法和锂离子电池有效
申请号: | 202010725717.8 | 申请日: | 2020-07-24 |
公开(公告)号: | CN111916702B | 公开(公告)日: | 2022-03-11 |
发明(设计)人: | 袁晶;曾汉民;何巍;刘金成 | 申请(专利权)人: | 惠州亿纬锂能股份有限公司 |
主分类号: | H01M4/36 | 分类号: | H01M4/36;H01M4/525;H01M10/0525;H01M10/42 |
代理公司: | 北京品源专利代理有限公司 11332 | 代理人: | 巩克栋 |
地址: | 516006 广东*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 改性 正极 材料 及其 制备 方法 锂离子电池 | ||
1.一种包覆改性正极材料,其特征在于,所述包覆改性正极材料包括核心以及包覆在所述核心表面的包覆层,所述包覆层包括镍离子吸附材料和副反应产物吸附材料,所述核心包括含镍正极材料;
所述镍离子吸附材料包括磷酸铝、磷酸锂、磷酸钠、磷酸钾、磷酸镁、磷酸钙、磷酸锶或磷酸钡中的任意一种或至少两种的组合;
所述副反应产物吸附材料包括钛酸钡、钛酸镁、钛酸钙、钛酸锶、锰酸镧或镍酸镧中的任意一种或至少两种的组合;
以核心的质量为100%计,所述镍离子吸附材料的质量分数为0.05-0.3%;
以核心的质量为100%计,所述副反应产物吸附材料的质量分数为0.05-0.3%。
2.根据权利要求1所述的包覆改性正极材料,其特征在于,所述镍离子吸附材料的中值粒径为0.8-1μm。
3.根据权利要求1所述的包覆改性正极材料,其特征在于,所述副反应产物吸附材料的中值粒径为0.5-0.7μm。
4.根据权利要求1或2所述的包覆改性正极材料,其特征在于,所述含镍正极材料为高镍正极材料。
5.根据权利要求4所述的包覆改性正极材料,其特征在于,所述高镍正极材料的分子式为LiNixCoyMZO2,其中0.6≤x≤1,x+y+z=1,M为锰和/或铝。
6.根据权利要求5所述的包覆改性正极材料,其特征在于,所述高镍正极材料的粒径中值粒径为9-12μm。
7.一种如权利要求1-6中任一项所述的包覆改性正极材料的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
将核心、镍离子吸附材料和副反应产物吸附材料固相混合得到混合物,将所述混合物在含氧气氛下进行烧结,得到所述包覆改性正极材料,所述核心包括含镍正极材料。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述混合物在进行烧结前,先进行过筛。
9.根据权利要求7或8所述的制备方法,其特征在于,所述含氧气氛的氧气体积浓度≥80%。
10.根据权利要求7或8所述的制备方法,其特征在于,所述混合物置于匣钵中进行烧结。
11.根据权利要求7或8所述的制备方法,其特征在于,所述烧结的温度为200-600℃。
12.根据权利要求7或8所述的制备方法,其特征在于,所述烧结的时间为4-15h。
13.根据权利要求7或8所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法还包括:在所述烧结之后,对烧结产物进行冷却,破碎和过筛。
14.根据权利要求7或8所述的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
将核心、镍离子吸附材料和副反应产物吸附材料固相混合得到混合物,对所述混合物进行过筛后,置于匣钵中在含氧气氛下在200-600℃下烧结4-15h,得到所述包覆改性正极材料;
其中,所述核心为高镍正极材料,所述高镍正极材料的分子式为LiNixCoyMZO2,其中0.6≤x≤1,x+y+z=1,M为锰和/或铝;
所述镍离子吸附材料为磷酸铝,所述副反应产物吸附材料为钛酸钡;
所述含氧气氛的氧气体积浓度≥80%。
15.一种锂离子电池,其特征在于,所述锂离子电池包含如权利要求1-6任一项所述的包覆改性正极材料。
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