富锂正极材料前驱体、富锂正极材料及其制备方法.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CN109809499A(43)申请公布日2019.05.28(21)申请号201910019666.4C01G45/12(2006.01)(22)申请日2019.01.09H01M4/485(2010.01)H01M4/505(2010.01)(71)申请人蜂巢能源科技有限公司H01M4/525(2010.01)地址213200江苏省苏州市金坛区华城中H01M10/0525(2010.01)路168号(72)发明人拉杰什·麦加朱金鑫普拉杰什·PP姜艳王鹏飞梁磊马忠龙(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人赵天月(51)Int.Cl.C01G53/00(2006.01)C01G51/00(2006.01)C01G55/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图6页(54)发明名称富锂正极材料前驱体、富锂正极材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了富锂正极材料前驱体及其制备方法、以及富锂正极材料及其制备方法。其中，制备富锂正极材料前驱体的方法包括：(1)将锰盐、M盐混合，得到第一混料，其中M为金属元素；(2)将所述第一混料干燥后进行细磨处理，得到第二混料；(3)将所述第二混料进行煅烧处理，得到富锂正极材料前驱体，所述富锂正极材料前驱2+3+体具有如式(I)所示的组成，Mx(MnaMn4+bMnc)1-xOn(I)式(I)中，0.01≤x≤0.5，10％≤a≤40％，15％≤b≤50％，14％≤c≤40％，n为满足其他元素化合价所需的氧原子数。该方法可制备得到相对于现有技术更高的正四价锰含量的富锂正极材料前驱体，进而可以显著提高采用该前驱体制备得到的正极材料的锂离子电池的性能。CN109809499ACN109809499A权利要求书1/1页1.一种制备富锂正极材料前驱体的方法，其特征在于，包括：(1)将锰盐、M盐混合，得到第一混料，其中M为金属元素；(2)将所述第一混料干燥后进行细磨处理，得到第二混料；(3)将所述第二混料进行煅烧处理，得到富锂正极材料前驱体，所述富锂正极材料前驱体具有如式(I)所示的组成，2+3+4+Mx(MnaMnbMnc)1-xOn(I)式(I)中，0.01≤x≤0.5，10％≤a≤40％，20％≤b≤50％，14％≤c≤40％，n为满足其他元素化合价所需的氧原子数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述M选自镁、锶、铝、铁、钴、镍、铜、锌、钪、钛、钒、铬、铌、钇、钌和铑中的至少之一。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述锰盐和所述M盐分别独立地为氢氧化物、氯化物、碳酸盐、醋酸盐、硝酸盐或硫酸盐。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述M盐为钴盐和镍盐；步骤(1)中，所述锰盐、所述钴盐和所述镍盐按照摩尔比(30～90):(1～30):(1～30)进行混合。5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，将所述第一混料在60～90℃下真空干燥6～12h。6.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述煅烧处理在300～900℃下进行0.5～48h完成；任选地，所述煅烧处理中的升温速率为0.1～20℃/min。7.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，所述煅烧处理在氧化性气氛下进行，所述氧化性气氛中氧气的浓度为0.01～100v％。8.一种富锂正极材料前驱体，其特征在于，所述富锂正极材料前驱体是由权利要求1～7任一项所述的方法制备得到的。9.一种制备富锂正极材料的方法，其特征在于，包括：(1)按照权利要求1～7任一项所述的方法制备得到富锂正极材料前驱体；(2)将所述富锂正极材料前驱体与锂源混合并进行焙烧，得到所述富锂正极材料。10.一种富锂正极材料，其特征在于，所述富锂正极材料是由权利要求9所述的方法制备得到的。2CN109809499A说明书1/6页富锂正极材料前驱体、富锂正极材料及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及电化学领域，特别涉及一种富锂正极材料前驱体及其制备方法、以及一种富锂正极材料及其制备方法。背景技术[0002]锂离子电池是20世纪90年代出现的绿色高能环保电池，由于其具有电压高、体积小、质量轻、比能量高、无记忆效应、无污染、自放电小、寿命长等优点，在手机、笔记本电脑、摄像机、数码相机、平板电脑等强调轻薄短小、多功能的便携式电子产品应用上迅速普及。[0003]Li2MnO3·LiMO2(M＝Li,Ni,Co,Mn)系统被认为是一种极有前景的锂离子电池正极-1材料，其容量约为250～300mA·h·g。这种正极材料表现为LiMO2(R-3m点群)和Li2MnO3(C2/m点群)的共生体。正极材料通常是决定电池容