一种降低钠离子正极材料残钠含量的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114725357A(43)申请公布日2022.07.08(21)申请号202210489182.8H01M4/62(2006.01)(22)申请日2022.05.06H01M4/04(2006.01)H01M10/054(2010.01)(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)发明人陈思贤江卫军任海朋郑晓醒杨红新郝雷明高飞(74)专利代理机构北京三聚阳光知识产权代理有限公司11250专利代理师周卫赛(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/525(2010.01)H01M4/505(2010.01)H01M4/485(2010.01)权利要求书1页说明书8页附图1页(54)发明名称一种降低钠离子正极材料残钠含量的方法(57)摘要本发明涉及钠电池正极材料技术领域，具体提供了一种降低钠离子正极材料残钠含量的方法，包括酸洗步骤和包覆步骤，酸洗步骤中将酸性溶液与正极材料混合，研究发现通过酸性溶液先与正极材料表面的残钠反应，干燥后再与包覆剂一起煅烧处理，能够显著降低正极材料表面的残钠含量，有效提升正极材料的导电性能和循环稳定性。CN114725357ACN114725357A权利要求书1/1页1.一种降低钠离子正极材料残钠含量的方法，其特征在于，包括如下步骤：酸洗步骤：将酸性溶液与正极材料混合，固液分离，取固体，干燥后得到干燥物；包覆步骤：将包覆剂与干燥物混合，煅烧。2.根据权利要求1所述的降低钠离子正极材料残钠含量的方法，其特征在于，所述酸性溶液为强酸弱碱盐水溶液。3.根据权利要求2所述的降低钠离子正极材料残钠含量的方法，其特征在于，所述强酸弱碱盐选自氯化铁、硫酸铁、硫酸锰、氯化锰、硫酸镍、氯化镍、硝酸铁、硝酸锰和硝酸镍中的至少一种。4.根据权利要求1‑3中任一所述的降低钠离子正极材料残钠含量的方法，其特征在于，酸洗步骤还满足如下A‑D中的至少一项：A、所述酸性溶液的pH值为5.0～6.9，优选为6.0～6.5；B、所述酸性溶液与正极材料的质量比为0.5:1～5:1，优选为1:1～3:1；C、搅拌下混合，搅拌时间为5～20min；和/或，混合温度为25～40℃，D、固液分离选自离心或过滤。5.根据权利要求1‑4中任一所述的降低钠离子正极材料残钠含量的方法，其特征在于，包覆步骤还包括如下(1)‑(4)中的至少一项：(1)包覆剂选自金属氧化物和/或金属氢氧化物；优选地，所述包覆剂选自氧化铝、氢氧化铝、氧化锰、氢氧化锰、氧化镍和氢氧化镍中的至少一种；(2)包覆剂与干燥物的质量比为0.2～8:100；(3)所述煅烧的温度为500～850℃，时间为5～8h；(4)包覆剂与干燥物混合之前还包括测量干燥物中残钠含量的步骤，并控制混合时加入的包覆剂中金属元素与干燥物中游离钠的摩尔比为0.1～1:1；优选为0.4～0.7:1。6.根据权利要求1‑5中任一所述的降低钠离子正极材料残钠含量的方法，其特征在于，酸洗步骤中混入的所述正极材料的化学式为NaxNibMcMndO2，其中0.2≤b≤0.35，0.2≤c≤0.4，0.3≤d≤0.5；M选自Li、Fe、Ti、Mg、Cu中的至少一种，0.75≤x/(b+c+d)≤1.05；优选地，所述正极材料的振实密度T为1.5g/cm3～2.0g/cm3，比表面积B1为0.3～1.2m2/g，粒径D50为5～14μm，更优选地，比表面积B1为0.5～1.2m2/g，粒径D50为5～10μm。7.一种钠离子正极材料的制备方法，其特征在于，包括权利要求1‑6中任一所述的降低钠离子正极材料残钠含量的方法，优选地，在酸洗步骤之前还包括通过如下方法制备正极材料的步骤，将钠盐和金属前驱体混合后煅烧；更优选地，煅烧的温度为600～950℃，时间为8～15h。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述金属前驱体的化学式为NibMcMnd(OH)2，其中0.2≤b≤0.35，0.2≤c≤0.4，0.3≤d≤0.5；M选自Li、Fe、Ti、Mg、Cu中的至少一种，优选地，所述金属前驱体的粒径D50为1～12μm，比表面积B2为0.5～10m2/g，优选地，0.5<金属前驱体的粒径D50/比表面积B2<10。9.一种钠离子正极材料，其特征在于，采用权利要求7或8所述的制备方法制得。10.一种钠电池，其特征在于，包括正极片，所述正极片包括权利要求9所述的钠离子正极材料。2CN114725357A说明书1/8页一种降低钠离子正极材料残钠含量的方法技术领域[0001]本发明涉及钠电池正极材料技术领域，具体涉及一种降低钠离子正极材料残钠含量的方法。背景技术[0002]近年来，锂离子电池被广泛应