一种无钴正极材料浆料及其制备方法和应用.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CN112952100A(43)申请公布日2021.06.11(21)申请号202110519766.0H01M10/0525(2010.01)(22)申请日2021.05.13H01M10/42(2006.01)(71)申请人蜂巢能源科技有限公司地址213200江苏省常州市金坛区鑫城大道8899号(72)发明人常兴奇(74)专利代理机构北京远智汇知识产权代理有限公司11659代理人王岩(51)Int.Cl.H01M4/62(2006.01)H01M4/525(2010.01)H01M4/505(2010.01)H01M4/04(2006.01)H01M4/1391(2010.01)权利要求书1页说明书7页附图1页(54)发明名称一种无钴正极材料浆料及其制备方法和应用(57)摘要本发明涉及一种无钴正极材料浆料及其制备方法和应用，所述无钴正极材料浆料包括无钴正极材料、溶剂、含有不饱和键的砜类化合物和助剂。本发明所述无钴正极材料浆料形成的正极极片能较好地隔绝空气与水分，保护核心组分无钴正极材料，进一步形成的锂离子电池具有较高的首次放电容量、容量保持率和首次库伦效率，安全性较高。CN112952100ACN112952100A权利要求书1/1页1.一种无钴正极材料浆料，其特征在于，所述无钴正极材料浆料包括无钴正极材料、溶剂、含有不饱和键的砜类化合物和助剂。2.根据权利要求1所述的无钴正极材料浆料，其特征在于，以所述无钴正极材料和助剂的总重量份数为100份计，所述溶剂的重量份数为25‑40份，含有不饱和键的砜类化合物的重量份数为1‑7份。3.根据权利要求1所述的无钴正极材料浆料，其特征在于，所述无钴正极材料包括LixNiyMnzO2；所述x为1‑1.1，y为0.7‑0.8，z为0.2‑0.5，y+z＝1。4.根据权利要求1所述的无钴正极材料浆料，其特征在于，所述溶剂包括N‑甲基吡咯烷酮、丙酮、二甲基亚砜或四氢呋喃中的任意一种或至少两种的组合。5.根据权利要求1所述的无钴正极材料浆料，其特征在于，所述含有不饱和键的砜类化合物包括二乙烯基砜、三乙基烯基砜或丙烯砜中的任意一种或至少两种的组合。6.一种根据权利要求1‑5任一项所述的无钴正极材料浆料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：将无钴正极材料、溶剂和助剂混合后，再将所得混合物料与含有不饱和键的砜类化合物在60℃以下混合，得到所述无钴正极材料浆料。7.一种正极极片，其特征在于，所述正极极片的制备原料包括权利要求1‑5任一项所述的无钴正极材料浆料。8.一种根据权利要求7所述的正极极片的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：将所述无钴正极材料浆料涂覆于基底，加热，得到所述正极极片。9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述加热的温度为60‑150℃，所述加热的时间大于等于30秒。10.一种电池，其特征在于，所述电池包括权利要求7所述的正极极片。2CN112952100A说明书1/7页一种无钴正极材料浆料及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种无钴正极材料浆料及其制备方法和应用。背景技术[0002]锂离子电池具有能量密度高、无记忆效应、宽的使用温度、高的电压窗口等的优势广泛用于高能量密度的电池产品。在提高电池能量密度的同时，如何降低电池的生产成本、提高电池的安全性成为各个电池产业迫切解决的难题。[0003]对于正极材料来说，很多存在镍（Ni）锰（Mn）元素，镍锰元素存在混排现象，富含在材料表面，在电压电位的作用下易与电解液中的碳酸酯类溶剂发生氧化还原反应，造成电池产气及活性锂的损失；此外，混排的Ni、Mn元素容易造成电池在高温下性能表现不佳，通俗来说就是高温产气现象加剧，高温下，材料表面残余的三价镍元素在接触到电解液，在电位作用下，持续催化电解液分解，在表面形成一个厚的固液接触膜（SEI），较厚的SEI造成电池电阻增大，电池产热现象加剧，电池自放电现象加剧，严重影响电池的存储性能。[0004]此外，表面的镍锰氧化物的混合物在空气中存放时，易与空气中的水分和氧气反应，暴露出活性锂，形成氧化锂造成材料容量的不可逆损失。正极材料在存放过程中易受到环境因素的影响，在空气中的水分和氧的存在下，易造成材料中的锂和镍元素的剥离，形成氢氧化镍和氧化锂的杂质，引起材料容量的衰退，同时，在浆料经过高温烘烤和辊压阶段，在温度的影响下，正极材料会加速与空气中的氧和水分反应，形成更多的杂质；这些镍元素杂质，极易溶解电解液，随着充放电过程沉积在负极表面，形成镍枝晶，存在安全性风险。[0005]CN109755511A公开了一种锂离子电池正极材料及其制备方法，其公开的锂离子电池正极