CN102751481A - Li2MnO3和LiCoO2的复合正极材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种Li2MnO3和LiCoO2的复合正极材料,该正极材料是符合xLi2MnO3·yLiCoO2化学计量比的Li2MnO3和LiCoO2的复合氧化物,其中0.025≤x≤0.15,x+y=1。本发明公开的Li2MnO3和LiCoO2复合正极材料具有高比容量、高循环寿命的特点,在高倍率和高低温等条件下也具有优异的性能。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池领域中的一种Li2MnO3和LiCoO2的复合正极材料。
背景技术
由于锂离子电池具有高电压、高容量、循环寿命长、安全性能好、绿色环保等优点,已广泛应用于便携式电子设备、动力装置、航空航天、空间技术等领域。钴酸锂(LiCoO2)是目前已商业化广泛使用的正极材料,但其在充放电过程中若电压大于4.2V,其极易发生相变,由层状结构相转变为类立方结构相,导致锂离子脱嵌过程中结构非常不稳定,电化学性能不理想,因此需要对其做进一步改性。目前已有的针对钴酸锂材料的修饰改性方法均采用两步法,其特点为先制备正极活性材料后再进行修饰,这样就使生产过程较为繁琐,而且增加了制造成本。更为重要的是这些修饰方法均采用电化学惰性的修饰材料,这样就使整个正极材料的理论容量有所下降,而且有可能带来一些新的问题。比如采用Al2O3或AlF3包覆LiCoO2,两种都额外加入一道生产工序,使操作复杂化;后者包覆时还会产生HF气体,从环保和能源节约方面考虑都是不可取的。本发明利用Li2MnO3结构稳定的特征,抑制充放电过程中LiCoO2的相变,以提高Li2MnO3和LiCoO2复合正极材料的循环稳定性和充放电电压窗口。工艺上采用一步法制备比容量高、循环性能好的Li2MnO3和LiCoO2的复合正极材料,工艺过程简单,易于控制,具有大规模工业化应用前景。
发明内容
本发明的目的在于提供一种Li2MnO3和LiCoO2的复合正极材料。
本发明所提供的Li2MnO3和LiCoO2的复合正极材料,是符合xLi2MnO3·yLiCoO2化学计量比的Li2MnO3和LiCoO2的复合氧化物,其中0.025≤x≤0.15,x+y=1;所述Li2MnO3和LiCoO2的复合正极材料作为锂离子电池的正极材料,不但可以用于正常充放电,而且可以用于快速充电或者缓慢充电。
本发明提供的Li2MnO3和LiCoO2的复合正极材料的制备方法包括以下步骤:
(1)使金属离子Li∶Mn∶Co的比例为1.025∶0.025∶0.975~1.15∶0.15∶0.85,首先称取锂盐、锰盐和钴盐,将称取的金属盐研磨混匀,得到金属盐混合物;
(2)按总的金属离子与氢氧根的摩尔比为1∶1~1∶5的比例称取氢氧化物,并加入步骤(1)中得到的金属盐混合物中,将金属盐和氢氧化物充分混合后干燥,得到金属盐和氢氧化物的混合物;
(3)将步骤(2)获得的金属盐和氢氧化物混合物再次研磨,并进行热处理,先于低温下处理一段时间,后升温到高温再处理一段时间,随炉冷却至室温,得到块状物;
(4)将步骤(3)得到的块状物用去离子水洗涤几次后干燥,得到粉体;
(5)将步骤(4)获得的粉体高温处理一段时间,热处理后的粉体进行冷却处理后,获得Li2MnO3和LiCoO2的复合正极材料粉末。
上述步骤(1)中的锂盐为碳酸锂、乙酸锂、草酸锂、硝酸锂、氯化锂中的一种或几种;锰盐为碳酸锰、乙酸锰、草酸锰、硝酸锰、氯化锰中的一种或几种;钴盐为碳酸钴、乙酸钴、草酸钴、硝酸钴、氯化钴中的一种或几种。
步骤(2)中的氢氧化物为氢氧化钠;干燥处理的温度为80℃~180℃,处理时间为1~6h。
步骤(3)中低温热处理温度为300~450℃,时间为1~6h;高温热处理温度为700℃~1000℃,时间为3~16h。
步骤(4)中干燥处理的温度为80℃~180℃,时间为1~6h。
步骤(5)中高温热处理温度为700℃~1000℃,时间2~8h;冷却处理方式为室温下淬火、液氮中淬火、冰水混合物中淬火。
本发明采用一步法制备Li2MnO3和LiCoO2的复合正极材料,通过利用金属盐和氢氧化物室温反应生成的产物盐作为反应的熔剂,在制备LiCoO2的过程中同时合成Li2MnO3,大大提高了Li2MnO3的分散均匀程度和产品的均一性。利用Li2MnO3稳定充放电过程中LiCoO2的结构,抑制高充电电压下的LiCoO2的相变,以提高LiCoO2正极材料的电化学性能。本发明采用的原料来源广泛,工艺工程简单,易于控制,重复性好,可以规模化合成;可以利用现有生产设备而不需引入新的设备,节约了生产成本;无需额外加入生产工序,克服了修饰改性与正极材料生产不同步的问题。本发明利用Li2MnO3稳定LiCoO2正极材料的结构,不仅可以提高LiCoO2正极材料的比容量、提高循环寿命,而且可以有效改善LiCoO2正极材料在高倍率和高低温条件下的电化学性能。如用0.05Li2MnO3·0.95LiCoO2复合正极材料粉体作为电极,在室温下以50mAg-1的电流密度进行充放电,其放电比容量为172mAh·g-1,经过25次循环后,仍保持157mAh·g-1,容量保持率达到91.3%;在45.4℃高温下,以50mAg-1的电流密度进行充放电,其放电比容量为160mAh·g-1,经过25次循环后,仍保持150mAh·g-1,容量保持率达到93.8%;在-10℃低温下,以50mAg-1的电流密度进行充放电,其放电比容量为156mAh·g-1,经过25次循环后,仍保持151mAh·g-1,容量保持率达到96.8%。用本发明制备的复合正极材料生产的锂离子电池,不但可以用于正常充放电电路,而且可以用于快速充电或者缓慢充电电路。采用本发明制备的Li2MnO3和LiCoO2的复合正极材料是一种非常具有应用前景的锂离子电池电极材料。
附图说明
图1为实施例10.075Li2MnO3·0.925LiCoO2复合正极材料粉体的X-射线衍射图谱。
图2为实施例1用0.075Li2MnO3·0.925LiCoO2复合正极材料粉体作为正极在50mAg-1,100mAg-1,300mAg-1,500mAg-1时的首次恒流充放电曲线。
图3为实施例1用0.075Li2MnO3·0.925LiCoO2复合正极材料粉体作为正极在50mAg-1,100mAg-1,300mAg-1,500mAg-1时的循环性能曲线。
图4为实施例1用0.075Li2MnO3·0.925LiCoO2复合正极材料粉体作为正极在50mA·g-1、100mA·g-1、300mA·g-1、500mA·g-1的充放电电流密度和45.4℃下的首次恒流充放电曲线。
图5为实施例1用0.075Li2MnO3·0.925LiCoO2复合正极材料粉体作为正极在充电电流密度为500mAg-1,放电电流密度为50mAg-1、100mAg-1、300mAg-1和500mAg-1时的首次恒流充放电曲线。
具体实施方式
本发明的主要实施过程是:
(1)使金属离子Li∶Mn∶Co的比例为1.025∶0.025∶0.975~1.15∶0.15∶0.85,首先称取锂盐、锰盐和钴盐,将称取的金属盐研磨混匀,得到金属盐混合物;
(2)按总的金属离子与氢氧根的摩尔比为1∶1~1∶5的比例称取氢氧化物,并加入步骤(1)中得到的金属盐混合物中,将金属盐和氢氧化物充分混合后干燥,得到金属盐和氢氧化物的混合物;
(3)将步骤(2)获得的金属盐和氢氧化物混合物再次研磨,并进行热处理,先于低温下处理一段时间,后升温到高温再处理一段时间,随炉冷却至室温,得到块状物;
(4)将步骤(3)得到的块状物用去离子水洗涤几次后干燥,得到粉体;
(5)将步骤(4)获得的粉体高温处理一段时间,热处理后的粉体进行冷却处理后,获得Li2MnO3和LiCoO2的复合正极材料粉末。
以下通过实例进一步阐明本发明的特点,但不局限于实施例。
下述实施例中的实验方法,如无特别说明,均为常规方法。
实施例1:0.075Li2MnO3·0.925LiCoO2复合正极材料
以乙酸锂,乙酸锰,乙酸钴及氢氧化钠为起始原料,将1.5mmol乙酸锰、18.5mmol乙酸钴、25.8mmol乙酸锂在室温下球磨0.5h,再加入137.4mmol氢氧化钠在室温下球磨2.5h,得到混料,氢氧化钠与总的金属离子的摩尔比为3∶1。混料于180℃干燥3h后将其研磨成粉末装入坩埚。于箱式炉内以4℃/min的升温速度升温到350℃下加热3h,再升温到900℃下加热10h,然后随炉冷却至室温。用去离子水洗涤几次后过滤,将滤渣在180℃干燥3h,待样品干燥后转入坩埚内,在箱式炉内900℃加热处理6h,并于室温下退火,即可得到0.075Li2MnO3·0.925LiCoO2粉体材料。粉体材料的XRD测试结果显示,合成的粉体具有层状岩盐结构(R3m),如图1所示。采用扣式电池进行测试,混合粉体、导电碳黑和粘结剂PVDF(聚偏氟乙烯)的质量比为8∶1∶1,金属锂片为对极,1mol·L-1LiPF6/EC+DMC+EMC(体积比1∶1∶1)为电解液,聚丙烯材料为隔膜,电池测试系统为NEWARE TC53,充放电电压范围3.0~4.4V之间,充放电电流密度分别选取50mA·g-1、100mA·g-1、300mA·g-1、500mA·g-1,该材料作为锂离子电池的正极时表现出良好的电化学性能。扣式电池测试结果显示,(1)在50mA·g-1、100mA·g-1、300mA·g-1、500mA·g-1的充放电电流密度和28℃下首次放电比容量分别为160mAh·g-1、154mAh·g-1、149mAh·g-1、146mAh·g-1,如图2所示;经过25次充放电之后,它们的放电比容量分别为147mAh·g-1、141mAh·g-1、137mAh·g-1、130mAh·g-1,如图3所示。(2)在50mA·g-1、100mA·g-1、300mA·g-1、500mA·g-1的充放电电流密度和-10℃下首次放电比容量分别为156mAh·g-1、149mAh·g-1、144mAh·g-1、138mAh·g-1,经过25次充放电之后,它们的放电比容量分别为151mAh·g-1、145mAh·g-1、139mAh·g-1、132mAh·g-1。(3)在50mA·g-1、100mA·g-1、300mA·g-1、500mA·g-1的充放电电流密度和45.4℃下首次放电比容量分别为160mAh·g-1、149mAh·g-1、144mAh·g-1、132mAh·g-1,如图4所示;经过25次充放电之后,它们的放电比容量分别为150mAh·g-1、133mAh·g-1、131mAh·g-1、125mAh·g-1。(4)快充慢放,500mA·g-1充电,50mA·g-1、100mA·g-1、300mA·g-1和500mA·g-1放电的首次放电比容量分别为162mAh·g-1、154mAh·g-1、143mAh·g-1、143mAh·g-1,如图5所示;经过25次充放电之后,它们的放电比容量分别为149mAh·g-1、142mAh·g-1、135mAh·g-1、130mAh·g-1。
实施例2:0.025Li2MnO3·0.975LiCoO2复合正极材料
以乙酸锂,乙酸锰,乙酸钴及氢氧化钠为起始原料,将0.5mmol乙酸锰、19.5mmol乙酸钴、24.6mmol乙酸锂在室温下球磨0.5h,再加入133.8mmol氢氧化钠在室温下球磨2.5h,得到混料,氢氧化钠与总的金属离子的摩尔比为3∶1。混料于180℃干燥3h后将其研磨成粉末装入坩埚。于箱式炉内以4℃/min的升温速度升温到350℃下加热3h,再升温到900℃下加热10h,然后随炉冷却至室温。用去离子水洗涤几次后过滤,将滤渣在180℃干燥3h,待样品干燥后转入坩埚内,在箱式炉内900℃加热处理6h,并于室温下退火,即可得到0.025Li2MnO3·0.975LiCoO2粉体材料。粉体材料的XRD测试结果显示,合成的粉体具有层状岩盐结构(R3m)。扣式电池测试结果显示,(1)在50mA·g-1、100mA·g-1、300mA·g-1、500mA·g-1的充放电电流密度和28℃下首次放电比容量分别为158mAh·g-1、147mAh·g-1、139mAh·g-1、134mAh·g-1,经过25次充放电之后,它们的放电比容量分别为148mAh·g-1、128mAh·g-1、118mAh·g-1、107mAh·g-1。(2)在50mA·g-1、100mA·g-1、300mA·g-1、500mA·g-1的充放电电流密度和-10℃下首次放电比容量分别为145mAh·g-1、138mAh·g-1、130mAh·g-1、127mAh·g-1,经过25次充放电之后,它们的放电比容量分别为140mAh·g-1、135mAh·g-1、127mAh·g-1、125mAh·g-1。(3)在50mA·g-1、100mA·g-1、300mA·g-1、500mA·g-1的充放电电流密度和45.4℃下首次放电比容量分别为159mAh·g-1、145mAh·g-1、140mAh·g-1、131mAh·g-1,经过25次充放电之后,它们的放电比容量分别为145mAh·g-1、127mAh·g-1、115mAh·g-1、105mAh·g-1。(4)快充慢放,500mA·g-1充电,50mA·g-1、100mA·g-1、300mA·g-1和500mA·g-1放电的首次放电比容量分别为156mAh·g-1、146mAh·g-1、137mAh·g-1、135mAh·g-1,经过25次充放电之后,它们的放电比容量分别为147mAh·g-1、130mAh·g-1、121mAh·g-1、112mAh·g-1。
实施例3:0.05Li2MnO3·0.95LiCoO2复合正极材料
以乙酸锂,乙酸锰,乙酸钴及氢氧化钠为原料,将1mmol乙酸锰、19mmol乙酸钴、25.2mmol乙酸锂在室温下球磨0.5h,再加入135.6mmol氢氧化钠在室温下球磨2.5h,得到混料,氢氧化钠与总的金属离子的摩尔比为3∶1。混料于180℃干燥3h后将其研磨成粉末装入坩埚。于箱式炉内以4℃/min的升温速度升温到350℃下加热3h,再升温到900℃下加热10h,然后随炉冷却至室温。用去离子水洗涤几次后过滤,将滤渣在180℃干燥3h,待样品干燥后转入坩埚内,在箱式炉内900℃加热处理6h,并于室温下退火,即可得到0.05Li2MnO3·0.95LiCoO2粉体材料。粉体材料的XRD测试结果显示,合成的粉体具有层状岩盐结构(R3m)。扣式电池测试结果显示,(1)在50mA·g-1、100mA·g-1、300mA·g-1、500mA·g-1的充放电电流密度和28℃下首次放电比容量分别为172mAh·g-1、160mAh·g-1、148mAh·g-1、140mAh·g-1,经过25次充放电之后,它们的放电比容量分别为157mAh·g-1、146mAh·g-1、136mAh·g-1、130mAh·g-1。(2)在50mA·g-1、100mA·g-1、300mA·g-1、500mA·g-1的充放电电流密度和-10℃下首次放电比容量分别为151mAh·g-1、145mAh·g-1、139mAh·g-1、133mAh·g-1,经过25次充放电之后,它们的放电比容量分别为146mAh·g-1、139mAh·g-1、135mAh·g-1、128mAh·g-1。(3)在50mA·g-1、100mA·g-1、300mA·g-1、500mA·g-1的充放电电流密度和45.4℃下首次放电比容量分别为166mAh·g-1、155mAh·g-1、149mAh·g-1、140mAh·g-1,经过25次充放电之后,它们的放电比容量分别为152mAh·g-1、136mAh·g-1、133mAh·g-1、129mAh·g-1。(4)快充慢放,500mA·g-1充电,50mA·g-1、100mA·g-1、300mA·g-1和500mA·g-1放电的首次放电比容量分别为169mAh·g-1、161mAh·g-1、145mAh·g-1、140mAh·g-1,经过25次充放电之后,它们的放电比容量分别为155mAh·g-1、148mAh·g-1、134mAh·g-1、130mAh·g-1。
实施例4:0.1Li2MnO3·0.9LiCoO2复合正极材料
以乙酸锂,乙酸锰,乙酸钴及氢氧化钠为起始原料,将2mmol乙酸锰、18mmol乙酸钴、26.4mmol乙酸锂在室温下球磨0.5h,再加入139.2mmol氢氧化钠在室温下球磨2.5h,得到混料,氢氧化钠与总的金属离子的摩尔比为3∶1。混料于180℃干燥3h后将其研磨成粉末装入坩埚。于箱式炉内以4℃/min的升温速度升温到350℃下加热3h,再升温到900℃下加热10h,然后随炉冷却至室温。用去离子水洗涤几次后过滤,将滤渣在180℃干燥3h,待样品干燥后转入坩埚内,在箱式炉内900℃加热处理6h,并于室温下退火,即可得到0.1Li2MnO3·0.9LiCoO2粉体材料。粉体材料的XRD测试结果显示,合成的粉体具有层状岩盐结构(R3m)。扣式电池测试结果显示,(1)在50mA·g-1、100mA·g-1、300mA·g-1、500mA·g-1的充放电电流密度和28℃下首次放电比容量分别为161mAh·g-1、155mAh·g-1、141mAh·g-1、132mAh·g-1,经过25次充放电之后,它们的放电比容量分别为153mAh·g-1、142mAh·g-1、134mAh·g-1、125mAh·g-1。(2)在50mA·g-1、100mA·g-1、300mA·g-1、500mA·g-1的充放电电流密度和-10℃下首次放电比容量分别为149mAh·g-1、141mAh·g-1、129mAh·g-1、120mAh·g-1,经过25次充放电之后,它们的放电比容量分别为145mAh·g-1、136mAh·g-1、124mAh·g-1、115mAh·g-1。(3)在50mA·g-1、100mA·g-1、300mA·g-1、500mA·g-1的充放电电流密度和45.4℃下首次放电比容量分别为163mAh·g-1、154mAh·g-1、145mAh·g-1、137mAh·g-1,经过25次充放电之后,它们的放电比容量分别为151mAh·g-1、140mAh·g-1、132mAh·g-1、123mAh·g-1。(4)快充慢放,500mA·g-1充电,50mA·g-1、100mA·g-1、300mA·g-1和500mA·g-1放电的首次放电比容量分别为162mAh·g-1、153mAh·g-1、140mAh·g-1、132mAh·g-1,经过25次充放电之后,它们的放电比容量分别为154mAh·g-1、147mAh·g-1、135mAh·g-1、130mAh·g-1。
实施例5:0.15Li2MnO3·0.85LiCoO2复合正极材料
以乙酸锂,乙酸锰,乙酸钴及氢氧化钠为起始原料,将3mmol乙酸锰、17mmol乙酸钴、27.6mmol乙酸锂在室温下球磨0.5h,再加入142.8mmol氢氧化钠在室温下球磨2.5h,得到混料,氢氧化钠与总的金属离子的摩尔比为3∶1。混料于180℃干燥3h后将其研磨成粉末装入坩埚。于箱式炉内以4℃/min的升温速度升温到350℃下加热3h,再升温到900℃下加热10h,然后随炉冷却至室温。用去离子水洗涤几次后过滤,将滤渣在180℃干燥3h,待样品干燥后转入坩埚内,在箱式炉内900℃加热处理6h,并于室温下退火,即可得到0.15Li2MnO3·0.85LiCoO2粉体材料。粉体材料的XRD测试结果显示,合成的粉体具有层状岩盐结构(R3m)。扣式电池测试结果显示,(1)在50mA·g-1、100mA·g-1、300mA·g-1、500mA·g-1的充放电电流密度和28℃下首次放电比容量分别为153mAh·g-1、149mAh·g-1、136mAh·g-1、124mAh·g-1,经过25次充放电之后,它们的放电比容量分别为141mAh·g-1、140mAh·g-1、125mAh·g-1、117mAh·g-1。(2)在50mA·g-1、100mA·g-1、300mA·g-1、500mA·g-1的充放电电流密度和-10℃下首次放电比容量分别为140mAh·g-1、135mAh·g-1、124mAh·g-1、115mAh·g-1,经过25次充放电之后,它们的放电比容量分别为136mAh·g-1、129mAh·g-1、120mAh·g-1、108mAh·g-1。(3)在50mA·g-1、100mA·g-1、300mA·g-1、500mA·g-1的充放电电流密度和45.4℃下首次放电比容量分别为152mAh·g-1、150mAh·g-1、137mAh·g-1、125mAh·g-1,经过25次充放电之后,它们的放电比容量分别为139mAh·g-1、138mAh·g-1、124mAh·g-1、116mAh·g-1。(4)快充慢放,500mA·g-1充电,50mA·g-1、100mA·g-1、300mA·g-1和500mA·g-1放电的首次放电比容量分别为155mAh·g-1、148mAh·g-1、134mAh·g-1、124mAh·g-1,经过25次充放电之后,它们的放电比容量分别为144mAh·g-1、140mAh·g-1、128mAh·g-1、117mAh·g-1。
Claims (7)
1.一种Li2MnO3和LiCoO2的复合正极材料,是符合xLi2MnO3·yLiCoO2化学计量比的Li2MnO3和LiCoO2的复合氧化物,其中0.025≤x≤0.15,x+y=1。
2.根据权利要求1所述的Li2MnO3和LiCoO2复合正极材料,其特征在于:电压窗口为3.0V~4.4V,电流密度为50mAg-1时,首次放电比容量不低于172mAh·g-1;电压窗口为3.0V~4.4V,电流密度为800mAg-1时,首次放电比容量不低于135mAh·g-1。
3.根据权利要求1所述的Li2MnO3和LiCoO2复合正极材料,其特征在于:当充放电电压窗口为2.0V~4.8V时,电流密度为50mAg-1,室温下首次放电比容量不低于236mAh·g-1,25次循环后,容量保持率高于89.2%。
4.根据权利要求1所述的Li2MnO3和LiCoO2复合正极材料,其特征在于:当充放电电压窗口为2.0V~4.8V时,电流密度为50mAg-1,45.4℃条件下的首次放电比容量不低于265mAh·g-1,25次循环后,容量保持率高于87.6%。
5.根据权利要求1所述的Li2MnO3和LiCoO2复合正极材料,其特征在于:当充放电电压窗口为2.0V~4.8V时,电流密度为50mAg-1,-10℃条件下首次放电比容量不低于193mAh·g-1,25次循环后,容量保持率高于96.5%。
6.一种权利要求1所述的Li2MnO3和LiCoO2复合正极材料的制备方法,包括下述步骤:
(1)使金属离子Li∶Mn∶Co的比例为1.025∶0.025∶0.975~1.15∶0.15∶0.85,首先称取锂盐、锰盐和钴盐,将称取的金属盐研磨混匀,得到金属盐混合物;
(2)按总的金属离子与氢氧根的摩尔比为1∶1~1∶5的比例称取氢氧化物,并加入步骤(1)中得到的金属盐混合物中,将金属盐和氢氧化物充分混合后干燥,得到金属盐和氢氧化物的混合物;
(3)将步骤(2)获得的金属盐和氢氧化物混合物再次研磨,并进行热处理,先于低温下处理一段时间,后升温到高温再处理一段时间,随炉冷却至室温,得到块状物;
(4)将步骤(3)得到的块状物用去离子水洗涤几次后干燥,得到粉体;
(5)将步骤(4)获得的粉体高温处理一段时间,热处理后的粉体进行冷却处理后,获得Li2MnO3和LiCoO2的复合正极材料粉末。
7.根据权利要求6所述的Li2MnO3和LiCoO2复合正极材料的制备方法,其特征在于∶所述的步骤(1)中的锂盐为碳酸锂、乙酸锂、草酸锂、硝酸锂、氯化锂中的一种或几种;锰盐为碳酸锰、乙酸锰、草酸锰、硝酸锰、氯化锰中的一种或几种;钴盐为碳酸钴、乙酸钴、草酸钴、硝酸钴、氯化钴中的一种或几种;所述的步骤(2)中的氢氧化物为氢氧化钠;干燥处理的温度为80℃~180℃,处理时间为1~6h;所述的步骤(3)中低温热处理温度为300~450℃,时间为1~6h;高温热处理温度为700℃~1000℃,时间为3~16h;所述的步骤(4)中干燥处理的温度为80℃~180℃,时间为1~6h;所述的步骤(5)中高温热处理温度为700℃~1000℃,时间2~8h;冷却处理方式为室温下淬火、液氮中淬火、冰水混合物中淬火。
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---|---|
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Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103594696A (zh) * | 2013-10-23 | 2014-02-19 | 江苏大学 | 一种表面包覆的锂离子电池高电压正极材料的制备方法 |
CN103682314A (zh) * | 2013-12-18 | 2014-03-26 | 山东精工电子科技有限公司 | 一种包覆型球状富锂正极材料及其制备方法 |
CN104466099A (zh) * | 2014-12-02 | 2015-03-25 | 中南大学 | 一种锂离子电池高电压钴酸锂基复合正极材料及其制备方法 |
CN105009335A (zh) * | 2013-03-12 | 2015-10-28 | 苹果公司 | 使用高级阴极材料的高电压、高体积能量密度锂离子电池 |
KR20170124202A (ko) * | 2016-05-02 | 2017-11-10 | 주식회사 엘지화학 | 리튬 코발트 산화물과 고전압에서 활성화되는 리튬 금속 산화물을 포함하는 이차전지용 복합체 활물질 및 이의 제조 방법 |
US10084187B2 (en) | 2016-09-20 | 2018-09-25 | Apple Inc. | Cathode active materials having improved particle morphologies |
US10128494B2 (en) | 2014-08-01 | 2018-11-13 | Apple Inc. | High-density precursor for manufacture of composite metal oxide cathodes for Li-ion batteries |
US10141572B2 (en) | 2016-03-14 | 2018-11-27 | Apple Inc. | Cathode active materials for lithium-ion batteries |
US10297821B2 (en) | 2015-09-30 | 2019-05-21 | Apple Inc. | Cathode-active materials, their precursors, and methods of forming |
US10597307B2 (en) | 2016-09-21 | 2020-03-24 | Apple Inc. | Surface stabilized cathode material for lithium ion batteries and synthesizing method of the same |
US11695108B2 (en) | 2018-08-02 | 2023-07-04 | Apple Inc. | Oxide mixture and complex oxide coatings for cathode materials |
US11749799B2 (en) | 2018-08-17 | 2023-09-05 | Apple Inc. | Coatings for cathode active materials |
US11757096B2 (en) | 2019-08-21 | 2023-09-12 | Apple Inc. | Aluminum-doped lithium cobalt manganese oxide batteries |
US12074321B2 (en) | 2019-08-21 | 2024-08-27 | Apple Inc. | Cathode active materials for lithium ion batteries |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101409342A (zh) * | 2008-10-31 | 2009-04-15 | 深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司 | 复合正极材料的制备方法 |
CN101677125A (zh) * | 2008-09-16 | 2010-03-24 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种制备锂离子电池层状正极材料的方法 |
CN103078098A (zh) * | 2011-10-26 | 2013-05-01 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种富锂层状锰钴氧化物复合正极材料的制备方法 |
-
2012
- 2012-02-14 CN CN2012100322190A patent/CN102751481A/zh active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101677125A (zh) * | 2008-09-16 | 2010-03-24 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种制备锂离子电池层状正极材料的方法 |
CN101409342A (zh) * | 2008-10-31 | 2009-04-15 | 深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司 | 复合正极材料的制备方法 |
CN103078098A (zh) * | 2011-10-26 | 2013-05-01 | 中国科学院福建物质结构研究所 | 一种富锂层状锰钴氧化物复合正极材料的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
YUCHENG SUN ET.AL: ""The preparation and electrochemical performance of solid solutions LiCoO2–Li2MnO3 as cathode materials for lithium ion batteries"", 《JOURNAL OF POWER SOURCES》 * |
Cited By (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105009335A (zh) * | 2013-03-12 | 2015-10-28 | 苹果公司 | 使用高级阴极材料的高电压、高体积能量密度锂离子电池 |
US10615413B2 (en) | 2013-03-12 | 2020-04-07 | Apple Inc. | High voltage, high volumetric energy density li-ion battery using advanced cathode materials |
CN103594696A (zh) * | 2013-10-23 | 2014-02-19 | 江苏大学 | 一种表面包覆的锂离子电池高电压正极材料的制备方法 |
CN103594696B (zh) * | 2013-10-23 | 2015-12-09 | 江苏大学 | 一种表面包覆的锂离子电池高电压正极材料的制备方法 |
CN103682314A (zh) * | 2013-12-18 | 2014-03-26 | 山东精工电子科技有限公司 | 一种包覆型球状富锂正极材料及其制备方法 |
US10128494B2 (en) | 2014-08-01 | 2018-11-13 | Apple Inc. | High-density precursor for manufacture of composite metal oxide cathodes for Li-ion batteries |
US10347909B2 (en) | 2014-08-01 | 2019-07-09 | Apple Inc. | High-density precursor for manufacture of composite metal oxide cathodes for li-ion batteries |
CN104466099A (zh) * | 2014-12-02 | 2015-03-25 | 中南大学 | 一种锂离子电池高电压钴酸锂基复合正极材料及其制备方法 |
US10297821B2 (en) | 2015-09-30 | 2019-05-21 | Apple Inc. | Cathode-active materials, their precursors, and methods of forming |
US10141572B2 (en) | 2016-03-14 | 2018-11-27 | Apple Inc. | Cathode active materials for lithium-ion batteries |
US10164256B2 (en) | 2016-03-14 | 2018-12-25 | Apple Inc. | Cathode active materials for lithium-ion batteries |
US11870069B2 (en) | 2016-03-14 | 2024-01-09 | Apple Inc. | Cathode active materials for lithium-ion batteries |
US11362331B2 (en) | 2016-03-14 | 2022-06-14 | Apple Inc. | Cathode active materials for lithium-ion batteries |
KR20170124202A (ko) * | 2016-05-02 | 2017-11-10 | 주식회사 엘지화학 | 리튬 코발트 산화물과 고전압에서 활성화되는 리튬 금속 산화물을 포함하는 이차전지용 복합체 활물질 및 이의 제조 방법 |
KR102622635B1 (ko) * | 2016-05-02 | 2024-01-08 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 리튬 코발트 산화물과 고전압에서 활성화되는 리튬 금속 산화물을 포함하는 이차전지용 복합체 활물질 및 이의 제조 방법 |
US10084187B2 (en) | 2016-09-20 | 2018-09-25 | Apple Inc. | Cathode active materials having improved particle morphologies |
US11114663B2 (en) | 2016-09-20 | 2021-09-07 | Apple Inc. | Cathode active materials having improved particle morphologies |
US10593941B2 (en) | 2016-09-20 | 2020-03-17 | Apple Inc. | Cathode active materials having improved particle morphologies |
US10297823B2 (en) | 2016-09-20 | 2019-05-21 | Apple Inc. | Cathode active materials having improved particle morphologies |
US10597307B2 (en) | 2016-09-21 | 2020-03-24 | Apple Inc. | Surface stabilized cathode material for lithium ion batteries and synthesizing method of the same |
US11462736B2 (en) | 2016-09-21 | 2022-10-04 | Apple Inc. | Surface stabilized cathode material for lithium ion batteries and synthesizing method of the same |
US11695108B2 (en) | 2018-08-02 | 2023-07-04 | Apple Inc. | Oxide mixture and complex oxide coatings for cathode materials |
US11749799B2 (en) | 2018-08-17 | 2023-09-05 | Apple Inc. | Coatings for cathode active materials |
US11757096B2 (en) | 2019-08-21 | 2023-09-12 | Apple Inc. | Aluminum-doped lithium cobalt manganese oxide batteries |
US12074321B2 (en) | 2019-08-21 | 2024-08-27 | Apple Inc. | Cathode active materials for lithium ion batteries |
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