[发明专利]一种高镍正极材料及其制备方法在审

专利信息
申请号: 201710504786.4 申请日: 2017-06-28
公开(公告)号: CN109148875A 公开(公告)日: 2019-01-04
发明(设计)人: 王燕超;林若虚;李相旭;周玉林;苏迎春 申请(专利权)人: 中信国安盟固利电源技术有限公司
主分类号: H01M4/485 分类号: H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525
代理公司: 北京康思博达知识产权代理事务所(普通合伙) 11426 代理人: 刘冬梅;路永斌
地址: 102200 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 高镍正极材料 正极材料 制备 二次烧结 放电性能 固液分离 设备需求 固液比 溶剂 称取 可控 酸洗 生产
【权利要求书】:

1.一种高镍正极材料的制备方法,包括以下步骤:

步骤1,称取正极材料,加入溶剂,搅拌;

步骤2,对步骤1中体系进行固液分离,得到洗后正极材料;

步骤3,对洗后正极材料进行后处理,得到最终产品。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1中,所述正极材料的分子式为LiNi1-x-yCoxMy,其中,1-x-y>0.6,0.4>x>0,0.4>y>0,M为Al、Mn或Mg;和/或

步骤1中还包括将所述正极材料粉碎,过筛,过筛后正极材料的最大粒径小于70微米。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1中,所述溶剂为水,优选为去离子水,电阻率为18.2MΩ·cm;或者

所述溶剂为有机酸,所述有机酸为甲酸、乙酸、乙二酸、丁二酸、草酸或苯甲酸中任意一种或多种,优选为乙酸或乙二酸。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1中,正极材料在溶剂中的搅拌时间为5~30分钟,搅拌速率为10~2000转/分,

优选地,搅拌时间为5~10分钟,搅拌速率为100~1000转/分。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤2中,采用真空过滤的方式对步骤1中体系进行固液分离,优选分离得到的洗后正极材料含溶剂量≤10(重量)%。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤3中,所述后处理包括干燥处理,

洗后正极材料快速放置于真空干燥箱内,于100℃~200℃下干燥1h~24h,优选在120℃~160℃下干燥10h~18h。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤3中,所述后处理包括二次烧结处理,烧结过程中通入氧气,使箱式炉内氧气浓度≥95%。

8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,正极材料在500℃~800℃下烧结5h~30h,优选正极材料在600℃~700℃下烧结15h~20h。

9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述正极材料的残余碱含量<5000ppm,甚至<4000ppm,pH<11.90。

10.一种高镍正极材料,优选根据权利要求1至9之一所述的方法制得,所述高镍正极材料的分子式为LiNi1-x-yCoxMy,其中,1-x-y>0.6,0.4>x>0,0.4>y>0,M为Al、Mn或Mg;

优选地,所述正极材料制备的电池在3.0V~4.3V范围内以1C倍率充放电,初次放电比容量达180~205mAh/g;和/或

所述正极材料制备的电池在3.0V~4.3V范围内以1C倍率循环50周,放电比容量保持率为84%~96%。

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