锂电池层状正极材料包覆的方法及碳掺钙包覆层状正极材料.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CN113735195A(43)申请公布日2021.12.03(21)申请号202111017401.4H01M4/36(2006.01)(22)申请日2021.08.31H01M4/505(2010.01)H01M4/525(2010.01)(71)申请人蜂巢能源科技有限公司H01M4/62(2006.01)地址213200江苏省常州市金坛区鑫城大H01M10/0525(2010.01)道8899号(72)发明人白艳张树涛李子郯王壮王亚州马加力潘海龙(74)专利代理机构北京康信知识产权代理有限责任公司11240代理人路秀丽(51)Int.Cl.C01G53/00(2006.01)C01F11/04(2006.01)C01B32/05(2017.01)H01M4/04(2006.01)权利要求书1页说明书11页附图2页(54)发明名称锂电池层状正极材料包覆的方法及碳掺钙包覆层状正极材料(57)摘要本发明提供了一种锂电池层状正极材料包覆的方法及碳掺钙包覆层状正极材料。该方法包括：将一烧层状正极材料与有机碳源和钙掺杂剂于去离子水中混合，得到悬浊液；对悬浊液干燥后进行煅烧，得到碳掺钙包覆层状正极材料；其中，一烧层状正极材料粉末与有机碳源和钙掺杂剂混合的质量比为1：2～4：2～4。通过在层状正极材料一烧结束后，与有机碳源和钙掺杂剂混合均匀，经干燥和煅烧热处理得到掺金属的碳包覆正极材料，在提高包覆均匀性的同时，降低正极材料的残碱，进而提高了电极材料的循环稳定性。CN113735195ACN113735195A权利要求书1/1页1.一种锂电池层状正极材料包覆的方法，其特征在于，所述方法包括：将一烧层状正极材料与有机碳源和钙掺杂剂于去离子水中混合，得到悬浊液；对所述悬浊液干燥后进行煅烧，得到碳掺钙包覆层状正极材料；其中，所述一烧层状正极材料与所述有机碳源和所述钙掺杂剂混合的质量比为1：2～4：2～4。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机碳源选自糖，优选为单糖和/或二糖，更优选所述糖选自如下任意一种或多种：果糖、葡萄糖、蔗糖及麦芽糖。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述钙掺杂剂选自如下任意一种或多种：木质素磺酸钙、醋酸钙、草酸钙、苏糖酸钙、葡萄酸钙、枸橼酸钙及乳酸钙。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述去离子水中混合时，所述去离子水按照固含量为35～45％的比例添加。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述悬浊液干燥后，置于氮气气氛中，500～850℃煅烧5～8h，降温后得到所述碳掺钙包覆层状正极材料；优选地，所述干燥为真空干燥；优选地，所述降温为自然降温。6.根据权利要求1‑5中任一项所述的方法，其特征在于，所述一烧层状正极材料的化学式为：Lix(NiaCobMnc)O2，其中，1.00≤x≤1.09，0.4≤a≤0.90，0.04≤b≤0.15，0.01≤c≤0.050，a+b+c＝1。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述一烧层状正极材料按如下工艺合成：将层状正极材料前驱体与氢氧化锂按照摩尔比1.02～1.06:1干法混合均匀后，于750～980℃条件下，煅烧8～16h，冷却至室温后研磨过筛得到所述一烧层状正极材料；其中，所述层状正极材料前驱体为镍钴锰氢氧化物；优选地，在氧气气氛中进行所述煅烧；优选地，所述氧气的通气量为5L/min～20L/min；优选地，所述煅烧之后，以及得到所述一烧层状正极材料之前，所述合成工艺还包括将所述煅烧的产物依次进行冷却、研磨及过筛。8.权利要求1‑7中任一项所述的方法制备得到的碳掺钙包覆层状正极材料。9.根据权利要求8所述的碳掺钙包覆层状正极材料，其特征在于，所述碳掺钙包覆层状正极材料的化学式为:[Lix(NiaCobMnc)O2]/Ce.[CaO]f，其中，1.00≤x≤1.09，0.4≤a≤0.90，0.04≤b≤0.15，0.01≤c≤0.050，a+b+c＝1，6≤e≤28，0.3≤f≤2。10.根据权利要求9所述的碳掺钙包覆层状正极材料，其特征在于，所述碳掺钙包覆层状正极材料的总残碱含量为0.37～0.63％，pH值为11～11.35。2CN113735195A说明书1/11页锂电池层状正极材料包覆的方法及碳掺钙包覆层状正极材料技术领域[0001]本发明涉及锂电池材料领域，具体而言，涉及一种锂电池层状正极材料包覆的方法及碳掺钙包覆层状正极材料。背景技术[0002]锂离子电池因具有高容量和高能量密度被广泛应用于电动汽车、混合动力汽车和储能系统，正极材料作为锂离子电池的核心组成部分之一，对锂离子电池的性能有重大影响。[0003]层状正极材料具有高容量、价格低廉的优点，正在被应