[发明专利]一种无钴正极材料及其制备方法和应用有效

专利信息
申请号: 202110328422.1 申请日: 2021-03-26
公开(公告)号: CN113060775B 公开(公告)日: 2022-10-28
发明(设计)人: 许鑫培;江卫军;陈思贤;郑晓醒 申请(专利权)人: 蜂巢能源科技有限公司
主分类号: C01G53/00 分类号: C01G53/00;H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M4/131;H01M10/0525
代理公司: 北京远智汇知识产权代理有限公司 11659 代理人: 王岩
地址: 213200 江苏*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 正极 材料 及其 制备 方法 应用
【权利要求书】:

1.一种无钴正极材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括以下步骤:

(1)将钛酸锂和金属源混合,一次烧结处理后加入碳源,经二次烧结处理得到碳包覆-金属掺杂型钛酸锂添加剂;

(2)将锂源和NixMny(OH)2混合,经高温处理得到基体材料;

(3)将步骤(1)得到的碳包覆-金属掺杂型钛酸锂添加剂和步骤(2)得到的基体材料混合后进行热处理得到所述无钴正极材料。

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述金属源包括Ti、Zr、Mg、Zn、Al、W、Nb、Sr或Y的氧化物、硝酸盐、碳酸盐或硫酸盐中的任意一种或至少两种的组合。

3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述碳源包括葡萄糖和/或蔗糖。

4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,以所述碳包覆-金属掺杂型钛酸锂添加剂的质量为100%计,所述金属源的添加量为0.05~0.3%。

5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述碳源的添加量为0.5~3%。

6.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述一次烧结的气氛为氧气气氛。

7.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述一次烧结的温度为500~800℃。

8.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述一次烧结时间为5~8h。

9.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述二次烧结的气氛为氮气气氛。

10.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述二次烧结的温度为200~500℃。

11.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述NixMny(OH)2中,0.50≤x≤0.95,0.05≤y≤0.50。

12.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述混合的速度为2000~3000rpm。

13.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述混合的时间为10~20min。

14.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述高温处理的气氛为氧气。

15.如权利要求14所述的制备方法,其特征在于,所述氧气的浓度为90~100%。

16.如权利要求14所述的制备方法,其特征在于,所述氧气的流速为2~20L/min。

17.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述高温处理的温度为800~1000℃。

18.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述高温处理的时间为8~12h。

19.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述基体材料和碳包覆-金属掺杂型钛酸锂添加剂的质量比为97~99.9:0.1~3。

20.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述混合的速度为2000~3000rpm。

21.如权利要求20所述的制备方法,其特征在于,所述混合的时间为10~20min。

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