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一種高鎳正極材料及其制備方法以及鋰離子電池與流程

文檔序號:11103925閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種高鎳正極材料的制備方法,包括以下步驟:

在高鎳正極材料的前驅體中加入非金屬摻雜劑,加入鋰源并燒結后得到具有非金屬元素摻雜的高鎳正極材料。

2.如權利要求1所述的方法,其特征在于,所述高鎳正極材料為Li(NixCoyMn1-x-y)O2,其中0.4≤x<1,0<y≤0.4;或Li(NixCoyAl1-x-y)O2,其中0.7≤x<1,0<y<0.3。

3.如權利要求1或2所述的方法,其特征在于,包括以下步驟:

將高鎳正極材料的前驅體及非金屬摻雜劑分散于液相介質,待干燥后,加入鋰源,然后燒結,得到高鎳正極材料;

優(yōu)選地,將高鎳正極材料的前驅體、非金屬摻雜劑以及鋰源分散于液相介質,待干燥后,進行燒結,得到高鎳正極材料;

優(yōu)選地,將高鎳正極材料的前驅體、非金屬摻雜劑以及鋰源充分混合,然后燒結,得到高鎳正極材料。

4.如權利要求1-3之一所述的方法,其特征在于,高鎳正極材料的前驅體為NixCoyMn1-x-y的氫氧化物、碳酸鹽共沉淀物或草酸鹽共沉淀物中的一種或至少兩種的組合,其中0.4≤x<1,0<y≤0.4;

優(yōu)選地,所述高鎳正極材料的前驅體為NixCoyAl1-x-y的氫氧化物、碳酸鹽共沉淀物或草酸鹽共沉淀物中的一種或至少兩種的組合,其中0.7≤x<1,0<y<0.3;

優(yōu)選地,所述高鎳正極材料的前驅體為經過預燒處理的前驅體;

優(yōu)選地,所述預燒處理的氣氛為空氣,預燒處理的溫度為200~1000℃,預燒處理的時間為1~30h。

5.如權利要求1-4之一所述的方法,其特征在于,所述非金屬摻雜劑為含硅、含磷或含硼的化合物中的一種或至少兩種組合;

優(yōu)選地,所述含硅、含磷、含硼的化合物包括:硅酸鋰、偏硅酸鋰、硅酸銨、偏硅酸銨、硅酸酯、磷酸鋰、磷酸氫鋰、磷酸二氫鋰、磷酸銨、磷酸氫銨、磷酸二氫銨、磷酸、焦磷酸、五氧化二磷、焦硼酸鋰、偏硼酸鋰、焦硼酸銨、偏硼酸銨、硼酸、偏硼酸、焦硼酸或三氧化二硼中的一種或至少兩種的組合;

優(yōu)選地,所述非金屬摻雜劑的用量為高鎳正極材料的前驅體質量的0.1%~10%。

6.如權利要求3-5之一所述的方法,其特征在于,所述液相介質為水、酒精或甘油中的一種或至少兩種的組合;

優(yōu)選地,所述液相介質的用量為高鎳正極材料的前驅體質量的1/10~20倍。

7.如權利要求3-6之一所述的方法,其特征在于,所述分散的方式為磁力攪拌、機械攪拌、超聲振蕩、球磨或三維混合中的一種;

優(yōu)選地,所述干燥在干燥設備中進行,干燥溫度為40~400℃,干燥時間為1~48h。

8.如權利要求3-7之一所述的方法,其特征在于,所述鋰源為醋酸鋰、硫酸鋰、氫氧化鋰、硝酸鋰或碳酸鋰中的一種或至少兩種的組合;

優(yōu)選地,所述鋰源的加入量按化學計量比的0.9~1.2倍加入;

優(yōu)選地,所述燒結的氣氛為空氣、氧氣或氮氣與氧氣的混合氣體;

優(yōu)選地,所述燒結的溫度為400~1000℃,燒結的時間為4~48h。

9.一種采用如權利要求1-8之一所述的高鎳正極材料的制備方法得到的高鎳正極材料。

10.一種鋰離子電池,所述鋰離子電池以如權利要求9所述的高鎳正極材料作為正極材料。

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