一种层状镍锰酸锂正极材料及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114824267A(43)申请公布日2022.07.29(21)申请号202210324360.1(22)申请日2022.03.29(71)申请人蜂巢能源科技股份有限公司地址213200江苏省常州市金坛区鑫城大道8899号(72)发明人郭丰乔齐齐李子郯杨红新王鹏飞施泽涛(74)专利代理机构北京远智汇知识产权代理有限公司11659专利代理师牛海燕(51)Int.Cl.H01M4/62(2006.01)H01M4/505(2010.01)H01M4/525(2010.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书2页说明书8页附图2页(54)发明名称一种层状镍锰酸锂正极材料及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供了一种层状镍锰酸锂正极材料及其制备方法和应用。所述层状镍锰酸锂正极材料表面包覆疏水性有机物，所述疏水性有机物以膜的形态包覆于层状镍锰酸锂正极材料表面，所述疏水性有机物包括胆固醇十二烷基碳酸盐。本发明通过层状镍锰酸锂正极材料表面包覆的特殊疏水性有机物胆固醇十二烷基碳酸盐，使得正极表面呈现疏水性，可以阻隔在高水分环境下，层状镍锰酸锂正极材料表面吸水导致正极材料的电化学性能下降，同时与正极材料表面形成稳定的Mn‑C＝O键，有效地改善了镍锰酸锂正极材料的循环稳定性和电压降。CN114824267ACN114824267A权利要求书1/2页1.一种层状镍锰酸锂正极材料，其特征在于，所述层状镍锰酸锂正极材料表面包覆疏水性有机物，所述疏水性有机物以膜的形态包覆于层状镍锰酸锂正极材料表面，所述疏水性有机物包括胆固醇十二烷基碳酸盐。2.根据权利要求1所述的层状镍锰酸锂正极材料，其特征在于，所述疏水性有机物的包覆膜的厚度为10～50nm。3.一种如权利要求1或2所述的层状镍锰酸锂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)将镍锰前驱体与锂源混合，烧结，得到预包覆层状镍锰酸锂正极材料；(2)将预包覆层状镍锰酸锂正极材料、疏水性有机物和溶剂进行混合包覆，得到所述层状镍锰酸锂正极材料；其中，所述疏水性有机物包括胆固醇十二烷基碳酸盐。4.根据权利要求3所述的层状镍锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述镍锰前驱体包括镍锰氧化物前驱体和镍锰氢氧化物前驱体；优选地，所述镍锰氧化物前驱体和镍锰氢氧化物前驱体的质量比为(0.2～1):1。5.根据权利要求4所述的层状镍锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述镍锰氧化物前驱体由镍锰氢氧化物前驱体预烧后得到。6.根据权利要求5所述的层状镍锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述预烧的温度为500～700℃；优选地，所述预烧的时间为5～10h；优选地，步骤(1)所述混合的原料还包括掺杂剂。7.根据权利要求3‑6任一项所述的层状镍锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述混合包覆的过程包括：先将所述疏水性有机物溶解于溶剂中，得到疏水性有机物溶液，然后加入步骤(1)所述预包覆层状镍锰酸锂正极材料进行混合包覆；优选地，步骤(2)所述溶剂包括四氢呋喃；优选地，步骤(2)所述混合包覆的方法包括搅拌；优选地，所述搅拌的温度为25～80℃；优选地，所述搅拌的时间为2～6h；优选地，所述疏水性有机物溶液的浓度为1～3mol/L。8.根据权利要求3‑7任一项所述的层状镍锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述混合包覆后，依次进行抽滤和烘干。9.根据权利要求3‑8任一项所述的层状镍锰酸锂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)将镍锰氧化物前驱体和镍锰氢氧化物前驱体以(0.2～1):1的质量比与锂源和掺杂剂混合，烧结，得到预包覆层状镍锰酸锂正极材料；(2)先将所述疏水性有机物溶解于溶剂中，得到浓度为1～3mol/L的疏水性有机物溶液，然后加入步骤(1)所述预包覆层状镍锰酸锂正极材料在25～80℃下搅拌2～6h，抽滤，干燥，得到所述层状镍锰酸锂正极材料；其中，所述疏水性有机物包括胆固醇十二烷基碳酸盐；所述镍锰氧化物前驱体由镍锰氢氧化物前驱体在500～700℃下预烧5～10h后得到。2CN114824267A权利要求书2/2页10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括如权利要求1或2所述的层状镍锰酸锂正极材料。3CN114824267A说明书1/8页一种层状镍锰酸锂正极材料及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于锂离子电池技术领域，涉及一种层状镍锰酸锂正极材料及其制备方法和应用。背景技术[0002]近年来，新能源凸显出爆发式增长趋势，人们迫切需求一种，成本低、高能量密度、高循环性能和高安全性的正极材料。目前市面上正极材料LiCoO2和三元材料(NCM)，均不能够同时满足以上条件