[发明专利]一种正极材料及制备方法、锂离子电池正极和锂离子电池在审

专利信息
申请号: 202110719449.3 申请日: 2021-06-28
公开(公告)号: CN113540433A 公开(公告)日: 2021-10-22
发明(设计)人: 秦飞;刘星;佟明兴 申请(专利权)人: 合肥国轩高科动力能源有限公司
主分类号: H01M4/485 分类号: H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/36;H01M4/62;H01M4/131;H01M4/04;H01M10/0525
代理公司: 合肥天明专利事务所(普通合伙) 34115 代理人: 张梦媚
地址: 230011 安*** 国省代码: 安徽;34
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摘要:
搜索关键词: 一种 正极 材料 制备 方法 锂离子电池
【权利要求书】:

1.一种正极材料,包括:

镍钴锰酸锂,其中,所述镍钴锰酸锂中掺杂有Zr元素;

以及形成于所述镍钴锰酸锂表面的包覆层,所述包覆层由H3BO3和Al2O3组成。

2.如权利要求1所述的正极材料,其特征在于,所述镍钴锰酸锂由镍钴锰前驱体、Zr掺杂剂和锂源制备而成,所述镍钴锰前驱体和锂源按照摩尔比Li/Me=1.02-1.08混合,其中,Me为镍、钴和锰摩尔之和。

3.如权利要求2所述的正极材料,其特征在于,所述镍钴锰前驱体的化学通式为Ni1-x-yCoxMny(OH)2,x=0.05-0.2,y=0.05-0.2,1-x-y=0.6-0.9;

所述锂源选自氢氧化锂、碳酸锂、硝酸锂中的至少一种。

4.如权利要求2所述的正极材料,其特征在于,所述Zr掺杂剂选自Zr元素的氢氧化物、氧化物或盐。

5.如权利要求2所述的正极材料,其特征在于,所述Zr元素的掺杂摩尔总量为所述镍钴锰前驱体中Me的0.1%-0.2%。

6.如权利要求1所述的正极材料,其特征在于,所述正极材料中,H3BO3和Al2O3的包覆量分别为0.5-1.5wt‰。

7.一种如权利要求1-6任一项所述的正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

按照化学计量比将镍钴锰前驱体、Zr掺杂剂和锂源充分混合后,进行第一次烧结,获得Zr掺杂的基体材料;

将所述Zr掺杂的基体材料与H3BO3以及Al2O3充分混合均匀后,进行第二次烧结,获得Zr掺杂B/Al共包覆双改性的镍钴锰酸锂单晶正极材料。

8.如权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述第一次烧结的工艺具体为:于440-500℃保温5-8h后,再升温至900-950℃,保温15-18h;

所述第二次烧结的温度为380-450℃,保温时间为6-8h。

9.一种锂离子电池正极,其特征在于,含有如权利要求1-6任一项所述的正极材料。

10.一种锂离子电池,其特征在于,含有如权利要求9所述的锂离子电池正极。

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