正极材料、其制备方法及锂离子电池.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CN111628157A(43)申请公布日2020.09.04(21)申请号202010617393.6H01M10/0525(2010.01)(22)申请日2020.06.30C01G45/02(2006.01)C01G53/00(2006.01)(71)申请人蜂巢能源科技有限公司C01G53/04(2006.01)地址213200江苏省常州市金坛区鑫城大道8899号(72)发明人白艳张树涛潘海龙王壮苏强(74)专利代理机构北京康信知识产权代理有限责任公司11240代理人张美月(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/505(2010.01)H01M4/525(2010.01)H01M4/485(2010.01)权利要求书1页说明书8页附图1页(54)发明名称正极材料、其制备方法及锂离子电池(57)摘要本发明提供了一种正极材料、其制备方法及锂离子电池。该制备方法包括：将锂源材料与正极前驱体材料进行第一烧结处理，得到第一烧结产物；采用包覆剂包覆在第一烧结产物的表面，然后进行第二烧结处理，得到正极材料，其中，包覆剂为镍源材料和/或锰源材料。选用特定的包覆剂，并结合二次烧结工艺(即第一次烧结、第一次包覆、第二次烧结)合成类单晶正极材料，该类单晶正极材料为由多个形貌类似单晶正极材料的一次颗粒团聚而成。采用上述制备方法能够简化合成工艺、降低能耗、提高产率、取消水洗工艺、降低残锂的同时，能够不损失循环容量，减少电解液与颗粒内部发生副反应，并提高循环保持率，延长电池寿命。CN111628157ACN111628157A权利要求书1/1页1.一种正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将锂源材料与正极前驱体材料进行第一烧结处理，得到第一烧结产物；采用包覆剂包覆在所述第一烧结产物的表面，然后进行第二烧结处理，得到所述正极材料，其中，所述包覆剂为镍源材料和/或锰源材料。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述锰源材料选自Mn(OH)2、MnO、MnO2、Mn2O3、Mn3O4、Mn2O7、和MnCO3组成的组中的一种或多种；所述镍源材料选自Ni(OH)2、NiSO4、NiCO3、NiF2、NiCl2、NiBr2、NiI2和Ni2O3组成的组中的一种或多种。3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述第一烧结产物的重量与所述包覆剂中镍元素和锰元素的总重量的比值为1:(0.0008～0.0015)。4.根据权利要求3的制备方法，其特征在于，所述第二烧结处理过程的温度为150～250℃，处理时间为4～8h。5.根据权利要求1至4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述第一烧结处理过程的温度为700～1000℃，烧结时间为8～20h；优选地，所述第一烧结处理过程的温度为800～950℃。6.根据权利要求1的制备方法，其特征在于，所述锂源材料为氢氧化锂、碳酸锂、醋酸锂、氧化锂、硝酸锂和草酸锂组成的组中的一种或多种；所述正极前驱体材料为NiaCobMncAldMy(OH)2所示的化合物，M为Y、Sr、Mo、La、Al、Zr、Ti、Mg、B、Nb、Ba、Si、P、W元素中的一种或多种，且a为0.5～0.92，b为0.02～0.06，c为0.01～0.03，d为0.01～0.03，y为0.00～0.01。7.一种正极材料，其特征在于，所述正极材料为多个单晶颗粒形成的类单晶正极材料，所述单晶颗粒的粒径为0.10～2μm，所述类单晶正极材料的粒径D50为2～7.5μm，包括：镍钴锰锂复合氧化物和包覆在所述镍钴锰铝酸锂上的包覆层，所述包覆层为镍源材料和/或锰源材料经烧结后形成的锰酸锂和/或镍酸锂；或所述正极材料采用权利要求1至6中任一项所述的制备方法制得。8.根据权利要求7所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料的化学通式为LixNiaCobMncAldMyRzO2，其中，1.00≤x≤1.35、0＜y≤0.01、0＜z≤0.01、0＜a≤0.92、0＜b≤0.06、0＜c≤0.03，0＜d≤0.03，a+b+c+d+z＝1，M为Y、Sr、Mo、La、Al、Zr、Ti、Mg、B、Nb、Ba、Si、P、W元素中的一种或多种，R为Ni元素和/或Mn元素。9.根据权利要求7所述的正极材料，其特征在于，所述镍钴锰铝酸锂的粒径D50为2～7.5μm，所述包覆层中颗粒物的粒径为0.01～0.45μm。10.一种锂离子电池，包括正极材料，其特征在于，所述正极材料包括权利要求7至9中任一项所述的正极材料。2CN111628157A说明书1/8页正极材料、其制备方法及锂离子电池技术领域[0001]本发明涉及锂离子电池制造领域，具体而言，涉及一种正极材料、其