[发明专利]一种前驱体、制备方法、包括其的正极材料、正极和电池在审
申请号: | 202111437396.2 | 申请日: | 2021-11-29 |
公开(公告)号: | CN114275825A | 公开(公告)日: | 2022-04-05 |
发明(设计)人: | 张勇杰;万江涛;李子郯;江卫军;张宁;刘满库;刘海松 | 申请(专利权)人: | 蜂巢能源科技有限公司 |
主分类号: | C01G53/00 | 分类号: | C01G53/00;H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525 |
代理公司: | 北京康信知识产权代理有限责任公司 11240 | 代理人: | 梁文惠 |
地址: | 213200 江苏*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 前驱 制备 方法 包括 正极 材料 电池 | ||
1.一种正极材料前驱体,其特征在于,所述正极材料前驱体为二元前驱体或三元前驱体,所述前驱体包括球形颗粒,所述球形颗粒具有片状花瓣形一次颗粒,所述片状花瓣形的宽度为1~2μm,所述前驱体的比表面积为4~10m2/g。
2.根据权利要求1所述的前驱体,其特征在于,所述二元前驱体的通式为NixMny(OH)2,其中,0.5≤x≤0.8,0.2≤y≤0.5,x+y=1;优选所述三元前驱体的通式为NiaCobMnc(OH)2,其中,0.5≤a≤0.8,0b≤0.2,0.1≤c≤0.5,a+b+c=1。
3.根据权利要求1或2所述的前驱体,其特征在于,所述前驱体的D50为3~10μm。
4.一种正极材料前驱体的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:
步骤S1,在第一搅拌条件下,采用沉淀剂对盐溶液进行第一共沉淀处理,所述盐溶液为含镍锰的盐溶液或含镍钴锰的盐溶液,所述第一共沉淀处理的pH值为11~12,所述第一搅拌的速度为500~1000rpm,得到第一前驱体浆料;
步骤S2,在第二搅拌条件下,采用所述沉淀剂对所述第一前驱体浆料进行第二共沉淀处理,所述第二共沉淀处理的pH值为11.3~13,所述第二共沉淀处理的pH值大于所述第一共沉淀处理的pH值,优选所述第二共沉淀处理的pH值与所述第一共沉淀处理的pH值的差值为0.3~1,第二搅拌的速度为100~500rpm,优选所述第二搅拌的速度小于第一搅拌的速度,优选所述第二搅拌的速度为第一搅拌速度的50%~80%,得到第二前驱体浆料;
步骤S3,将所述第二前驱体浆料进行固液分离、烘干,得到所述正极材料前驱体。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S1中,所述第一共沉淀处理的温度为40~80℃,优选所述第一共沉淀处理的温度为45~60℃,优选第一共沉淀处理的时间为30~50h,优选所述步骤S2中,优选所述第二共沉淀处理的温度为50~80℃,优选所述第二共沉淀处理的时间为40~60h,优选所述第二共沉淀处理的温度不小于所述第一共沉淀处理的温度。
6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述盐溶液中的盐包括硫酸镍、硫酸钴、硫酸锰中的两种或三种;所述含镍锰的盐溶液中镍、锰元素总摩尔浓度为0.5~2mol/L,且所述镍和所述锰的摩尔比为0.5~0.8:0.2~0.5;所述含镍钴锰的盐溶液中镍、钴、锰元素的总摩尔浓度为0.5~2mol/L,且所述镍、所述钴和所述锰的摩尔比为0.5~0.8:0~0.2:0.1~0.5,且钴含量不为零,优选所述盐溶液的盐浓度为1~2mol/L。
7.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述沉淀剂包括氢氧化钠和络合剂;优选所述络合剂选自氨水、氨基酸、多肽、氨基磺酸中的一种或多种;优选所述氨基酸包括等电点为碱性的氨基酸;更优选所述氨基酸为赖氨酸和/或精氨酸;优选所述沉淀剂溶液中,所述氢氧化钠的浓度为2~10mol/L,优选所述氢氧化钠的浓度为2.5~5mol/L,所述络合剂的浓度为0.02~2.0mol/L,更优选所述络合剂的浓度为0.05~1.5mol/L,进一步优选所述络合剂的浓度为0.3~1.2mol/L。
8.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述制备方法还包括:对第二前驱体浆料进行陈化;优选所述陈化的时间为0.5~5h。
9.一种正极材料,其特征在于,所述正极材料由权利要求1至3任一项所述的前驱体或权利要求4至8任一项所述的制备方法制备得到的前驱体经过煅烧制备得到。
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