一种双重降低残碱的高镍无钴正极材料及其制备方法
申请人信息
- 申请人:河南科隆新能源股份有限公司; 河南科隆电源材料有限公司
- 申请人地址:453000 河南省新乡市科隆大道61号
- 发明人: 河南科隆新能源股份有限公司; 河南科隆电源材料有限公司
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种双重降低残碱的高镍无钴正极材料及其制备方法 |
| 专利类型 | 发明申请 |
| 申请号 | CN202410015280.7 |
| 申请日 | 2024/1/5 |
| 公告号 | CN117509759A |
| 公开日 | 2024/2/6 |
| IPC主分类号 | C01G53/00 |
| 权利人 | 河南科隆新能源股份有限公司; 河南科隆电源材料有限公司 |
| 发明人 | 周思梦; 刘佳妮; 万传恒; 郝智敏; 李豪; 左高峰; 文万超; 程迪; 徐云军 |
| 地址 | 河南省新乡市科隆大道61号; 河南省新乡市牧野区新七街1568号 |
摘要文本
本发明公开了一种双重降低残碱的高镍无钴正极材料及其制备方法，高镍无钴正极材料化学表达式为LixNiyMn1?yAzO2，其中0.75<y≤0.95，0.95≤x≤1.15，0.001<z≤0.005。本发明采用对高镍无钴正极材料基体进行水洗、固液分离后在滤饼中加入添加剂的方法在材料表面包覆La源、Co源，后经过烧结在材料表面原位形成钙钛矿包覆层，这不仅通过水洗实现了一次降低残碱，且该正极材料合成钙钛矿所需的Li(Li2CO3)是正极材料表面残余锂，可以消耗材料残余锂实现二次降低残碱，同时可以形成LaaLibCoO3钙钛矿包覆层。该正极材料因形成了钙钛矿包覆层具有高锂离子电导率，具有良好的容量保持能力和倍率性能，且具有高可逆性。所制备的高镍无钴正极材料残碱低、放电容量高、倍率性能好以及电池循环性能好。
专利主权项内容
1.一种双重降低残碱的高镍无钴正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将高镍无钴前驱体与锂盐、掺杂剂A进行充分混合得到混合物B；所述的高镍无钴前驱体通式为NiMn(OH)，且0.75<y≤0.95；锂盐中Li元素与NiMn(OH)的摩尔比为(0.95-1.15)：1，掺杂剂A占锂盐与NiMn(OH)总量的0.1-0.5mol%；掺杂剂A为含Al、Zr、W、Mo、Nb中的至少一种的化合物；y1-y2y1-y2y1-y2S2、将混合物B在氧气气氛下进行第一温度曲线一次焙烧、冷却、破碎得到高镍无钴正极材料C；所述的第一温度曲线为在氧气气氛下首先以3-10℃/min的升温速率升温至800-850℃，到达所需温度后保温3-20h；S3、将高镍无钴正极材料C用纯水进行洗涤、固液分离后得到滤饼；S4、向滤饼中加入La源与Co源，随后一起投进烘干设备将其转动烘干，烘干后将烘干物料投入混合设备混合均匀，得到高镍无钴正极材料D；所加入La源占滤饼的0.5-3wt%，La源中La元素与Co源中Co元素的摩尔比为0.5-0.9：1；S5、将高镍无钴正极材料D在氧气气氛下进行第二温度曲线二次焙烧、冷却、过筛后得到化学式为LiNiMnAO的表面包覆LaLiCoO钙钛矿的高镍无钴正极材料，其中0.75<y≤0.95， 0.95≤x≤1.15，0.001<z≤0.005；所述的第二温度曲线为在氧气气氛下首先以3-7℃/min的升温速率升温至300-450℃，到达所需温度后保温3-15h。xy1-yz2ab3