[发明专利]一种单晶无钴正极材料、其制备方法和锂离子电池在审
| 申请号： | 202210772876.2 | 申请日： | 2022-06-30 |
| 公开（公告）号： | CN115057487A | 公开（公告）日： | 2022-09-16 |
| 发明（设计）人： | 郭丰;乔齐齐;李子郯;杨红新;施泽涛;王鹏飞 | 申请（专利权）人： | 蜂巢能源科技股份有限公司 |
| 主分类号： | C01G53/00 | 分类号： | C01G53/00;H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 北京远智汇知识产权代理有限公司 11659 | 代理人： | 牛海燕 |
| 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 单晶无钴 正极 材料 制备 方法 锂离子电池 | ||
1.一种单晶无钴正极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
采用酸溶液对多晶无钴正极材料进行酸处理；
将酸处理后的无钴正极材料与锂盐混合，烧结，得到单晶无钴正极材料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸溶液中的酸包括有机酸、硫酸、盐酸和硝酸中的至少一种，优选为有机酸；
优选地，所述有机酸包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、辛酸、己二酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸、马来酸、酒石酸、苯甲酸、苯乙酸、邻苯二甲酸、对苯二甲酸、戊酸、己酸、癸酸、硬脂酸和软脂酸中的至少一种；
优选地，所述酸溶液的浓度为1mol/L～2mol/L；
优选地，所述酸处理的过程为：将所述的多晶无钴正极材料加入到酸溶液中，搅拌；
优选地，所述酸处理的过程中，多晶无钴正极材料的加入量为0.02g/mL～0.1g/mL；
优选地，所述酸处理的过程中，所述搅拌的温度为25℃～60℃，所述搅拌的时间为8h～20h；
优选地，所述酸处理之后进行分离、洗涤和干燥的步骤。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述酸处理后的无钴正极材料的粒度D50为0.8μm～1.5μm，断裂强度为30MPa～45MPa，所述酸处理后的无钴正极材料的粒度D50的二分之一次方记为a，酸处理后的无钴正极材料的断裂强度记为b，a×b为25MPa*μm～60MPa*μm；
优选地，所述酸处理后的无钴正极材料的压痕硬度为4GPa～15GPa，杨氏模量为60GPa～150GPa，杨氏模量与压痕硬度比为10～15；
优选地，所述酸处理后的无钴正极材料的XRD图谱中，(003)特征衍射峰强度与(101)特征衍射峰强度的比值为2.0～2.5，(003)特征衍峰强度与(104)特征衍射峰强度的比值为1.5～1.8。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述锂盐的加入量占所述酸处理后的无钴正极材料质量的5％～10％；
优选地，所述烧结的温度为900℃～1100℃；
优选地，所述烧结的时间为8h～20h。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，用于所述酸处理后的无钴正极材料混合的原料还包括包覆剂，所述包覆剂包括ZrO2、Al2O3、Ta2O5、MoO3、SiO2、Y2O5、MgO、TiO2、WO3、Nb2O5、SrCO3和La2O5中的至少一种；
优选地，以单晶无钴正极材料的质量为基准，所述包覆剂的使用量为1000ppm～3000ppm。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述多晶无钴正极材料从废旧锂电池中回收得到，或者通过原材料制备得到。
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