[发明专利]一种无钴尖晶石镍锰酸锂正极材料及其制备方法和应用在审
| 申请号： | 202210921062.0 | 申请日： | 2022-08-02 |
| 公开（公告）号： | CN115133005A | 公开（公告）日： | 2022-09-30 |
| 发明（设计）人： | 谭艳;钟毅;闫晓志 | 申请（专利权）人： | 湖南金富力新能源股份有限公司 |
| 主分类号： | H01M4/36 | 分类号： | H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M6/00;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 长沙轩荣专利代理有限公司 43235 | 代理人： | 王丹 |
| 地址： | 415000 湖南省常德市经济技术*** | 国省代码： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 尖晶石 镍锰酸锂 正极 材料 及其 制备 方法 应用 | ||
1.一种无钴尖晶石镍锰酸锂正极材料，其特征在于，所述无钴尖晶石镍锰酸锂正极材料包括镍锰前驱体、锂源和掺杂剂；所述掺杂剂对应的掺杂元素分为阳离子掺杂、阴离子掺杂和阴阳离子共掺杂；阳离子掺杂为掺杂元素的电负性比Mn的电负性小；阴离子掺杂为掺杂元素的电负性比O的电负性大；阴阳离子共掺杂为阳离子掺杂元素的电负性要比Mn的电负性小，阴离子掺杂元素的电负性要比O的电负性大；所述无钴尖晶石镍锰酸锂的通式为M，N-LiNi0.5Mn1.5O4；其中，通式中，M为阳离子掺杂的掺杂元素，N为阴离子掺杂的掺杂元素。
2.根据权利要求1所述的无钴尖晶石镍锰酸锂正极材料，其特征在于，所述通式中，M为Mg、Sc、Zr、Y、Sr的一种或多种，N为F。
3.根据权利要求1所述的无钴尖晶石镍锰酸锂正极材料，其特征在于，所述锂源中的Li与镍锰前驱体中的Ni、Mn元素的摩尔比为(0.50～0.70)：1。
4.根据权利要求3所述的无钴尖晶石镍锰酸锂正极材料，其特征在于，所述镍锰前驱体的化学式为Ni0.25Mn0.75(OH)2、D50范围为9.5～11.5μm以及BET范围为13～16m2/g。
5.根据权利要求3所述的无钴尖晶石镍锰酸锂正极材料，其特征在于，所述锂源为Li2CO3或LiOH。
6.根据权利要求2所述的无钴尖晶石镍锰酸锂正极材料，其特征在于，所述掺杂元素Mg、Sc、Zr、Y、Sr、F对应的掺杂剂为MgO、Sc2O3、ZrO2、Y2O3、SrO、LiF。
7.根据权利要求1所述的无钴尖晶石镍锰酸锂正极材料，其特征在于，所述掺杂元素M与镍锰前驱体中的Ni、Mn元素的摩尔比为(0.005～0.03)：1；所述掺杂元素N与镍锰前驱体中的Ni、Mn元素的摩尔比为(0.01～0.06)：1。
8.根据权利要求1-7任一所述无钴尖晶石镍锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将镍锰前驱体、锂源以及掺杂剂混合均匀，在空气氛围下进行三次保温平台煅烧得到所述无钴尖晶石镍锰酸锂正极材料。
9.根据权利要求8所述的无钴尖晶石镍锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述三次保温平台煅烧具体为：所述第一次煅烧温度为400～800℃，煅烧时间为4～12h；第二次煅烧温度为600～900℃，煅烧时间为4～20h；第三次煅烧温度为500～700℃，煅烧时间为10～48h。
10.一种锂离子纽扣电池，其特征在于，包括权利要求1-7任一所述的无钴尖晶石镍锰酸锂正极材料或权利要求8所述制备方法制备的无钴尖晶石镍锰酸锂正极材料。
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