无钴正极材料的制备方法、无钴正极材料及锂离子电池.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115924992A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211678844.2H01M4/505(2010.01)(22)申请日2022.12.26C01B25/30(2006.01)C01B25/36(2006.01)(71)申请人蜂巢能源科技股份有限公司C01F7/30(2022.01)地址213299江苏省常州市金坛区鑫城大C01F7/043(2022.01)道8899号(72)发明人施泽涛乔齐齐李子郯王涛王鹏飞郭丰杨红新(74)专利代理机构深圳紫藤知识产权代理有限公司44570专利代理师马广旭(51)Int.Cl.C01G53/00(2006.01)H01M4/1391(2010.01)H01M4/131(2010.01)H01M4/525(2010.01)权利要求书1页说明书8页附图1页(54)发明名称无钴正极材料的制备方法、无钴正极材料及锂离子电池(57)摘要本申请实施例公开了一种无钴正极材料的制备方法、无钴正极材料及锂离子电池，所述制备方法通过高温固相法来合成基体材料，并将合成得到的基体材料与乙醇混合分散得到混合相，在混合相中加入磷酸二氢铝溶液，由于磷酸二氢铝不溶于乙醇，磷酸二氢铝溶液加入后其中的磷酸二氢铝会析出并与混合相中的基体材料吸附混合，对基体材料表面的残余碱进行中和产生锂盐，从而控制基体材料表面的残余碱含量，在二次烧结过程中产生的锂盐可对基体材料表面形成包覆，提升锂离子电池的放电容量和循环性能。CN115924992ACN115924992A权利要求书1/1页1.一种无钴正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将锂源与无钴前驱体混合，一次烧结得到基体材料；将基体材料与乙醇混合，得混合相；将磷酸二氢铝溶液加入到所述混合相中，烘干；将烘干后得到的材料进行二次烧结得到无钴正极材料。2.如权利要求1所述的无钴正极材料的制备方法，其特征在于，所述无钴前驱体的化学式为NixMny(OH)2，其中，0.85≤x≤0.95，0.05≤y≤0.15，x+y＝1；所述锂源包括LiOH和/或Li2CO3。3.如权利要求2所述的无钴正极材料的制备方法，其特征在于，所述锂源中的Li的物质的量与所述Ni和Mn的物质的量之和的比为Li/(Ni+Mn)＝1.01～1.2；所述锂源的中值粒径D50为2μm～12μm。4.如权利要求1所述的无钴正极材料的制备方法，其特征在于，所述一次烧结得到基体材料的步骤包括：在氧气氛围中，以1℃/min～3℃/min的升温速率升温至700℃～850℃，保温反应8h～12h，降温到室温得到所述基体材料；所述氧气氛围中的氧气浓度大于99.99％，氧气流量5L/min～10L/min。5.如权利要求1所述的无钴正极材料的制备方法，其特征在于，所述一次烧结得到基体材料的步骤还包括：将所得到的基体材料进行粉碎、过筛，筛网为300目～400目，所述基体材料表面的残余Li的含量为a，0.1％≤a≤1.5％；所述将基体材料与乙醇混合的步骤中，所述基体材料与所述乙醇的质量比为1：(1.5～2.5)。6.如权利要求1所述的无钴正极材料的制备方法，其特征在于，所述进行二次烧结得到无钴正极材料的步骤包括：以1℃/min～3℃/min的升温速率升温至300℃～700℃，保温反应4h～7h，降温到室温得到所述无钴正极材料。7.如权利要求1所述的正极材料的制备方法，其特征在于，所述磷酸二氢铝溶液的浓度为b，50％≤b≤80％，所述磷酸二氢铝溶液与所述乙醇的质量比为c，5％≤c≤20％，8.如权利要求1所述的无钴正极材料的制备方法，其特征在于，所述无钴正极材料包括所述基体材料和包覆于所述基体材料表面的包覆层，所述基体材料的分子式为LiNimMnnO2，其中，0.85≤m≤0.95，0.05≤n≤0.15，m+n＝1，所述包覆层包括Li3PO4、AlPO4、Al2O3和LiAlO2中的至少一者；所述无钴正极材料的中值粒径D50为6μm～13μm，比表面积为0.3m2/g～1.5m2/g，pH值≤11.8，无钴正极材料表面的残余碱含量为2000ppm～5000ppm。9.一种无钴正极材料，其特征在于，所述无钴正极材料通过如权利要求1～8任一项所述的无钴正极材料的制备方法制得。10.一种锂离子电池，其特征在于，包括如权利要求9所述的无钴正极材料。2CN115924992A说明书1/8页无钴正极材料的制备方法、无钴正极材料及锂离子电池技术领域[0001]本申请涉及电池技术领域，具体涉及一种无钴正极材料的制备方法、无钴正极材料及锂离子电池。背景技术[0002]由于钴资源储存较少，造成了钴价格较贵，同时易被操控价格，且钴对环境污染较大。因此，无钴镍锰酸锂材料