锂离子电池、锂离子电池正极材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108110226A(43)申请公布日2018.06.01(21)申请号201711125081.8H01M10/0525(2010.01)(22)申请日2017.11.14B82Y30/00(2011.01)(71)申请人欣旺达电子股份有限公司地址518000广东省深圳市宝安区石岩街道石龙社区颐和路2号综合楼1楼、2楼A-B区、2楼D区-9楼(72)发明人欧阳云鹏陈巍李鲲张耀(74)专利代理机构深圳市明日今典知识产权代理事务所(普通合伙)44343代理人王杰辉石良武(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/505(2010.01)H01M4/525(2010.01)H01M4/62(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图2页(54)发明名称锂离子电池、锂离子电池正极材料及其制备方法(57)摘要本发明揭示了锂离子电池、锂离子电池正极材料及其制备方法，其中，锂离子电池正极材料的制备方法，包括：将具有指定粒度范围的三元正极材料粉末按照第一质量比例加入到指定质量百分比浓度的有机碳源溶液中，在第一球磨条件下混合均匀，得到混合悬浊液；将混合悬浊液置于干燥箱中，干燥指定时间，得到混合态固体；将混合态固体于指定气氛的高温炉中，指定温度下碳化指定时间后，得到锂离子电池正极材料。本发明通过在三元正极材料的表面包覆有机碳源形成的碳包覆层，减小三元正极材料与电解液的直接接触面积，避免电解液的恶化带来的容量和循环性能的衰减，同时提高锂离子和电子在正极材料内部的扩散速率，提高锂离子电池的功率性能。CN108110226ACN108110226A权利要求书1/2页1.一种锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括：将具有指定粒度范围的三元正极材料Li1+xNi1-y-zCoyMnzO2(0≤x≤0.15，0.15≤y+z≤0.7)粉末按照第一质量比例加入到指定质量百分比浓度的有机碳源溶液中，在第一球磨条件下混合均匀，得到混合悬浊液；将所述混合悬浊液置于干燥箱中，干燥指定时间，得到混合态固体；将所述混合态固体于指定气氛的高温炉中，指定温度下碳化指定时间后，得到所述锂离子电池正极材料。2.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述有机碳源溶液由有机碳源分散于溶剂中形成；所述有机碳源包括蔗糖或乙酸中的一种或两种；所述溶剂包括水和无水酒精中的一种或两种；所述指定质量百分比浓度包括1％-10％。3.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述将具有指定粒度范围的三元正极材料Li1+xNi1-y-zCoyMnzO2(0≤x≤0.15，0.15≤y+z≤0.7)粉末按照第一质量比例加入到指定质量百分比浓度的有机碳源溶液中，在第一球磨条件下混合均匀，得到混合悬浊液的步骤之前，包括：将三元正极材料Li1+xNi1-y-zCoyMnzO2(0≤x≤0.15，0.15≤y+z≤0.7)粉末在第二球磨条件下球磨，得到所述具有指定粒度范围的三元正极材料Li1+xNi1-y-zCoyMnzO2(0≤x≤0.15，0.15≤y+z≤0.7)粉末。4.根据权利要求3所述的锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述第二球磨条件包括：空气或者惰性气体的干燥气氛下，以磨球的质量与三元材料粉末的质量比为15:1至50:1的配比下，在球磨机转数为100rpm至500rpm，球磨时间为2小时至50小时。5.根据权利要求3所述的锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述指定粒度范围包括：三元正极材料Li1+xNi1-y-zCoyMnzO2(0≤x≤0.15，0.15≤y+z≤0.7)的二次颗粒的粒径为2-4μm且其一次颗粒为50-200nm。6.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述第一球磨条件，包括：所述的磨球为氧化锆磨球，所述的磨球与有机碳源溶液的质量比例为1:1～5:1，所述的水磨机的分散浆的转数为1500-3000rpm，所述的水磨时间为5-120分钟。7.根据权利要求1所述的锂离子电池正极材料的制备方法，其特征在于，所述将所述混合态固体于指定气氛的高温炉中，指定温度下碳化指定时间后，得到所述锂离子电池正极材料的步骤，包括：将三元正极材料Li1+xNi1-y-zCoyMnzO2(0≤x≤0.15，0.15≤y+z≤0.7)与有机碳源的混合态固体于惰性气氛中于400-700℃碳化2-10小时，得到所述锂离子电池正极材料。8.一种锂离子电池正极材料，其特征在于，通过权利要求1-7中任一项所述的锂离子电池正极材料的制备方法制备得到，包括：三元正极材料Li1+xNi1-y-zCoyMnzO2(0≤x≤0.1