一种钴酸锂包覆无钴二元镍锰酸锂正极材料的制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115763713A(43)申请公布日2023.03.07(21)申请号202111606996.7(22)申请日2021.12.27(71)申请人浙江海创锂电科技有限公司地址312300浙江省绍兴市上虞区杭州湾经济技术开发区纬七东路5号(72)发明人尚鹏坤毛秦钟徐万润吕玉辰田军武钱志挺王寅峰吴海军(74)专利代理机构杭州派肯专利代理有限公司33414专利代理师郭薇(51)Int.Cl.H01M4/36(2006.01)H01M4/505(2010.01)H01M4/525(2010.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种钴酸锂包覆无钴二元镍锰酸锂正极材料的制备方法(57)摘要本发明属于锂离子电池正极材料制备领域，具体涉及一种钴酸锂包覆无钴二元镍锰酸锂正极材料的制备方法。本发明可以将合成LiCoO2包覆剂的原料直接与二元镍锰前驱体混合，后续通过烧结在二元材料表面反应合成LiCoO2并直接包覆在材料表面，这种方法过程简单、包覆均匀，并且包覆剂可以镶嵌到材料表面，包覆后不易脱落、包覆稳定。包覆后可以提升材料的倍率性能，减少材料表面的残碱，提升材料的离子电导率和电子电导率，提升材料的容量，降低材料的DCR，提升材料的循环性能，从而提升无钴二元正极材料的性能。CN115763713ACN115763713A权利要求书1/2页1.一种钴酸锂包覆无钴二元镍锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述的方法是将两组以上材料按比例进行混合后煅烧，得到钴酸锂包覆的无钴二元镍锰酸锂正极材料；其中，当材料为两组时，材料为无钴二元镍锰酸锂正极材料和纳米钴酸锂；当材料大于两组时，材料包括无钴二元镍锰酸锂正极材料和无钴二元镍锰前驱体的至少一种、包括纳米钴酸锂和纳米氢氧化钴的至少一种、还包括微米氢氧化锂。2.根据权利要求1所述一种钴酸锂包覆无钴二元镍锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，无钴二元镍锰酸锂正极材料为LiNixMn1‑xO2(0.5<x<1)；无钴二元镍锰前驱体为(NixMn1‑x)OH2(0.5<x<1)。3.根据权利要求1所述一种钴酸锂包覆无钴二元镍锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，无钴二元镍锰酸锂正极材料粒径为1.5±0.5um；无钴二元镍锰前驱体粒径为1.5±0.5um；纳米钴酸锂的粒径为50～200nm；纳米氢氧化钴的粒径为50～200nm；微米氢氧化锂的粒径为1～20um。4.根据权利要求1所述一种钴酸锂包覆无钴二元镍锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，当材料为无钴二元镍锰酸锂正极材料和纳米钴酸锂时：无钴二元镍锰酸锂正极材料和纳米钴酸锂的摩尔比为1:(0.001～0.005)；煅烧条件为1～5℃/min的升温速率升温到500～700℃保温6～12h。5.根据权利要求1所述一种钴酸锂包覆无钴二元镍锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，当材料为无钴二元镍锰酸锂正极材料、纳米氢氧化钴、微米氢氧化锂时：无钴二元镍锰酸锂正极材料、纳米氢氧化钴、微米氢氧化锂的摩尔比为1:(0.001～0.005):(0.001～0.005)；煅烧条件为1～5℃/min的升温速率升温到500～700℃保温6～12h。6.根据权利要求1所述一种钴酸锂包覆无钴二元镍锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，当材料为无钴二元镍锰前驱体、纳米钴酸锂、微米氢氧化锂时：无钴二元镍锰前驱体、纳米钴酸锂、微米氢氧化锂的摩尔比为1:(0.001～0.005):(1～1.2)；煅烧条件为1～5℃/min的升温速率升温到500～700℃保温2～4h，再以1～5℃/min的升温速率升到900～950℃保温8～12h。7.根据权利要求1所述一种钴酸锂包覆无钴二元镍锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，当材料为无钴二元镍锰前驱体、纳米氢氧化钴、微米氢氧化锂时：无钴二元镍锰前驱体、纳米氢氧化钴、微米氢氧化锂的摩尔比为1:(0.001～0.005):(1～1.2)；煅烧条件为1～5℃/min的升温速率升到500～700℃保温2～4h，再以1～5℃/min的升温速率升到900～950℃保温8～12h。8.根据权利要求1所述一种钴酸锂包覆无钴二元镍锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述混合的方法为干法混料或液相混料。9.根据权利要求8所述一种钴酸锂包覆无钴二元镍锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，干法混料设备为行星式球磨机，混料的球料比为1:1～2:1，混料频率为20‑50Hz，混料时间为2‑4h；液相混料设备为搅拌浆，转速为150～300r/min，溶剂为酒精，搅拌时间为12CN115763713A权利要求书2/2页～2h，混料结束后抽滤并于120℃的鼓风干燥箱中进行4～8h烘干。10.根据权利要求1‑9所