CN110112406B - 阴极组合物的制备方法、阴极组合物及锂离子电池 - Google Patents

阴极组合物的制备方法、阴极组合物及锂离子电池 Download PDF

Info

Publication number
CN110112406B
CN110112406B CN201910508225.0A CN201910508225A CN110112406B CN 110112406 B CN110112406 B CN 110112406B CN 201910508225 A CN201910508225 A CN 201910508225A CN 110112406 B CN110112406 B CN 110112406B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cathode material
cathode
lithium
carbon
mass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910508225.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110112406A (zh
Inventor
袁长福
罗特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Luo Te
Yuan Changfu
Original Assignee
Guangzhou Detagi Energy Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangzhou Detagi Energy Technology Co ltd filed Critical Guangzhou Detagi Energy Technology Co ltd
Priority to CN201910508225.0A priority Critical patent/CN110112406B/zh
Publication of CN110112406A publication Critical patent/CN110112406A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110112406B publication Critical patent/CN110112406B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362—Composites
    • H01M4/366—Composites as layered products
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/50—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
    • H01M4/505—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/624—Electric conductive fillers
    • H01M4/625—Carbon or graphite
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明提供一种阴极组合物的制备方法、阴极组合物及锂离子电池，涉及阴极材料制备技术领域。该锂离子阴极组合物的制备方法包括：对阴极材料进行氧化处理，使得处理后的阴极材料中具有活性的过渡金属元素的平均价态高于处理前的阴极材料中具有活性的过渡金属元素的平均价态，且处理后的阴极材料的锂离子含量少于处理前的阴极材料的锂离子含量。将处理后的阴极材料与碳源、锂源进行混合，得到混合后的阴极材料，并在惰性气氛或还原性气氛下对混合后的阴极材料进行烧结，得到碳包覆的锂离子阴极组合物。由于在覆碳时将脱去的锂离子再重新嵌入，实现了阴极材料本体结构的恢复，使得最终获得的碳包覆的锂离子阴极组合物的材料性能显著地改善。

Description

阴极组合物的制备方法、阴极组合物及锂离子电池
技术领域
本发明涉及阴极材料制备技术领域，具体而言，涉及一种阴极组合物的制备方法、阴极组合物及锂离子电池。
背景技术
锂离子电池阴极材料的导电性、电化学稳定性和化学稳定性对电池的性能有重大影响。其中，材料的电子导电性，可显著影响电池的内阻和电化学反应的快慢，从而直接影响电池的倍率性能。电化学稳定性主要指抑制高电位下阴极副反应的能力，而化学稳定性为抗电解液腐蚀的能力，因为锂离子电池的电解液中通常含有微量但腐蚀性极高的氢氟酸(HF)。
包覆是改进阴极材料的主要技术手段之一，通过在阴极材料上包覆碳，使得阴极材料的导电性，电化学稳定性和化学稳定性有所提高，进而使阴极材料的性能提升。现有技术中，对磷酸铁锂(LiFePO4)进行覆碳是最常用的技术。由于LiFePO4是在惰性或者还原性气氛下烧结的，因此在烧结过程中可以直接进行覆碳。但是，对于需要在含氧气氛下烧结的阴极材料，则无法直接使用对LiFePO4覆碳的技术进行覆碳。
现有技术中，对在含氧气氛下烧结的阴极材料进行覆碳的技术，无法解决需要在含氧气氛下烧结阴极材料，同时在惰性气氛下包覆碳，在包覆碳时，碳会还原阴极材料中的活性金属离子，导致对阴极材料的本体结构产生破坏，使得阴极材料的性能有所下降。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种阴极组合物的制备方法、阴极组合物及锂离子电池，以解决在包覆碳时会产生还原，导致对阴极材料的性能有所影响的问题。
为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供了一种锂离子阴极组合物的制备方法，包括：对阴极材料进行氧化处理，使得处理后的阴极材料中具有活性的过渡金属元素的平均价态高于处理前的阴极材料中具有活性的过渡金属元素的平均价态，且处理后的阴极材料的锂离子含量少于处理前的阴极材料的锂离子含量。将处理后的阴极材料与碳源、锂源进行混合，得到混合后的阴极材料，并在惰性气氛或还原性气氛下对混合后的阴极材料进行烧结，得到碳包覆的锂离子阴极组合物。
可选地，对阴极材料进行氧化处理，包括：将阴极材料与预设氧化剂加入去离子水中进行氧化处理，得到处理后的阴极材料，其中，预设氧化剂的标准还原电势大于0.7V。
可选地，将处理后的阴极材料与碳源、锂源进行混合，并在惰性气氛或还原性气氛下对混合后的材料进行烧结，得到碳包覆的锂离子阴极组合物，包括：对处理后的阴极材料过滤、洗涤，并进行干燥处理，将干燥处理后的阴极材料与碳源、锂源进行混合，得到混合后的阴极材料。在惰性气氛或还原性气氛下对混合后的阴极材料进行烧结，得到碳包覆的锂离子阴极组合物。
可选地，将处理后的阴极材料与碳源、锂源进行混合，并在惰性气氛或还原性气氛下对混合后的材料进行烧结，得到碳包覆的锂离子阴极组合物，包括：将处理后的阴极材料过滤、洗涤，并与碳源、锂源在液相介质中进行混合，得到混合后的阴极材料。对混合后的阴极材料进行干燥处理，并在惰性气氛或还原性气氛下对干燥处理后的阴极材料进行烧结，得到碳包覆的锂离子阴极组合物。
可选地，若在惰性气氛下对混合后的阴极材料进行烧结，烧结温度为600℃～800℃，烧结时间为2小时～12小时。或，若在还原性气氛下对混合后的阴极材料进行烧结，烧结温度为250℃～600℃，烧结时间为0.5小时～2小时。
可选地，惰性气氛通过将惰性气体填充于烧结环境中获得，惰性气体包括氮气、氩气中的至少一种。或，还原性气氛通过将惰性气体和还原性气体混合填充于烧结环境中获得，惰性气体包括氮气、氩气中的至少一种，还原性气体包括氢气，其中，氢气的体积分数为0.5％～6％。
可选地，锂源的质量为：处理后的阴极材料中减少的锂离子的摩尔数与锂源摩尔质量乘积的0.9～1.3倍。
可选地，碳源的质量通过碳包覆的锂离子阴极组合物的目标含碳量与处理后的阴极材料的质量的乘积，除以碳源的残碳率计算获得，其中，残碳率为碳源烧结后残留碳的质量比例，目标含碳量为0.1％～3％。
可选地，将阴极材料与预设氧化剂加入水中进行氧化处理，得到处理后的阴极材料之前，方法还包括：根据锂离子的预设减少比例、阴极材料的质量、阴极材料的种类、预设氧化剂的种类以及阴极材料与预设氧化剂反应的化学方程式，确定预设氧化剂的质量，其中，进行氧化处理时，阴极材料与氧化剂的总固体质量含量为30％～70％，反应时间为0.5小时～12小时。
可选地，混合后的阴极材料的固体质量含量为50％～90％。
可选地，阴极材料为LiNi1-x-yCoxMnyO2，其中，0<x≤1，0≤y＜1。或，阴极材料为LiNi1-x-yCoxAlyO2，其中，0＜x＜0.3，0＜y≤0.05。或，阴极材料为LiNixMn2-xO4，其中0≤x≤0.5。或，阴极材料为xLi2MnO3·(1-x)LiXO2，其中，0<x<1，X为Mn、Co、Ni、Ti、Nb、V、Zr、Sn、Mo中的一种或多种。
可选地，预设氧化剂包括FeCl3、Fe(NO3)3、H2O2、K2Cr2O7、Na2Cr2O7、KMnO4、NaMnO4、K2MnO4、Na2MnO4、LiMnO4、KClO4、NaClO4、LiClO4、NaClO3、KClO3、NaClO、KClO、(NH4)2S2O8、K2S2O8、Na2S2O8以及氧化剂水合物中的至少一种。
可选地，碳源包括葡萄糖、蔗糖、多糖、沥青、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚吡咯烷酮、树脂以及碳源衍生物中的至少一种。
可选地，锂源包括草酸锂、醋酸锂、硫酸锂、氢氧化锂、硝酸锂、碳酸锂、磷酸二氢锂以及锂源水合物中的至少一种。
第二方面，本发明实施例还提供了一种阴极组合物，该阴极组合物可通过第一方面中提供的阴极组合物的制备方法中任一方法进行制备。
第三方面，本发明实施例还提供了一种锂离子电池，该锂离子电池的阴极为第二方面中提供的阴极组合物。
本发明的有益效果是：通过对阴极材料进行氧化处理，使得阴极材料中具有活性的过渡金属元素的平均价态升高，并脱去一定比例的锂离子。然后将处理后的阴极材料与碳源、锂源进行混合，并在惰性气氛或还原性气氛下进行烧结，得到碳包覆的锂离子阴极组合物。由于在对阴极材料进行氧化处理的时候，脱去了一部分锂离子，为包覆碳时预留了还原的空间，可以有效避免覆碳时，因还原作用导致的金属单质的析出，同时，在覆碳时将脱去的锂离子再重新嵌入，实现了阴极材料本体结构的恢复，使得最终获得的碳包覆的锂离子阴极组合物的材料性能显著地改善。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请一实施例提供的阴极组合物的制备方法的流程示意图；
图2为本申请另一实施例提供的阴极组合物的制备方法流程示意图；
图3为本申请另一实施例提供的阴极组合物的制备方法流程示意图；
图4为本申请实施例中阴极材料为LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2时，LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2、Li1- xNi0.6Co0.2Mn0.2O2、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2/C中Ni元素的X射线光电子能谱(XPS)；
图5为本申请实施例中LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2/C的扫描电子显微镜(ScanningElectron Microscope，SEM)图像及能谱仪(Energy Dispersive Spectrometer，EDS)能谱面扫描图；
图6为本申请实施例中LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2/C的X射线衍射(X-ray diffraction，XRD)对比图；
图7为本申请实施例中LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2覆碳前后的1C循环曲线对比图；
图8为本申请实施例中LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2覆碳前后的倍率循环曲线对比图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
图1为本申请一实施例提供的阴极组合物的制备方法的流程示意图。
如图1所示，本发明实施例提供了一种阴极组合物的制备方法，包括：
S110、对阴极材料进行氧化处理，使得处理后的阴极材料中具有活性的过渡金属元素的平均价态高于处理前的阴极材料中具有活性的过渡金属元素的平均价态，且处理后的阴极材料的锂离子含量少于处理前的阴极材料的锂离子含量。
一些实施方式中，阴极材料可以为LiNi1-x-yCoxMnyO2，其中，0<x≤1，0≤y＜1。或，阴极材料还可以为LiNi1-x-yCoxAlyO2，其中，0＜x＜0.3，0＜y≤0.05。或，LiNixMn2-xO4也可以用作阴极材料为，其中0≤x≤0.5。再或者，还有一种阴极材料，可以使用xLi2MnO3·(1-x)LiXO2，其中，0<x<1，X为Mn、Co、Ni、Ti、Nb、V、Zr、Sn、Mo中的一种或多种。例如，在本实施例中，可以使用LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2或Li1-xNi0.6Co0.2Mn0.2O2作为阴极材料，在此不做限制。
其中，阴极材料中具有活性的过渡金属元素的平均价态升高后，阴极材料为覆碳时产生的还原反应预留了还原的空间，使得覆碳发生还原后，阴极材料中具有活性的过渡金属的价态恢复到氧化处理之前，抵消掉覆碳时产生的还原，使得阴极材料的本体结构不被破坏。
一些实施方式中，具有活性的过渡金属元素包括在锂离子脱除时价态升高或锂离子嵌入时价态降低的金属元素，例如，具有活性的过渡金属可以是Mn、Co、Ni等，但不以此为限。
需要说明的是，由于阴极材料的化学特性决定，在阴极材料氧化的过程中会脱除锂离子，在阴极材料还原的过程中，会嵌入锂离子，因此，氧化处理后的阴极材料的锂离子含量与处理前的阴极材料的锂离子相比，锂离子的数量会减少一定含量。其中，减少的含量是可以根据需求进行设定的。即，可以确定锂离子减少的预设比例，其中，脱除锂离子的比例越高，留给还原的空间越大，越利于覆碳，但是相应的会增加成本。在本实施例中，可以脱除阴极材料中0.2％～20％的锂离子，但不以此为限。
S120、将处理后的阴极材料与碳源、锂源进行混合，得到混合后的阴极材料，并在惰性气氛或还原性气氛下对混合后的阴极材料进行烧结，得到碳包覆的锂离子阴极组合物。
一些实施方式中，碳源包括葡萄糖、蔗糖、多糖、沥青、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚吡咯烷酮、树脂以及碳源衍生物中的至少一种。采用不同碳源或混合使用碳源时，残碳率会有不同，具体如何选择碳源，需根据生产时的实际情况而定，在此不做限制。
锂源包括草酸锂、醋酸锂、硫酸锂、氢氧化锂、硝酸锂、碳酸锂、磷酸二氢锂以及锂源水合物中的至少一种。其中，当使用的锂源不同或混合使用锂源时，需根据锂源的化学式或混合锂源中锂源的种类和质量分数，对应调整锂源或混合锂源中每种锂源的化学计量比，以确定需要锂源的质量。具体如何选择锂源，需根据生产时的实际情况而定，在此不做限制。
通过对阴极材料进行氧化处理，使得阴极材料中具有活性的过渡金属元素的平均价态升高，并脱去一定比例的锂离子。然后将处理后的阴极材料与碳源、锂源进行混合，并在惰性气氛或还原性气氛下进行烧结，得到碳包覆的锂离子阴极组合物。由于在对阴极材料进行氧化处理的时候，脱去了一部分锂离子，为包覆碳时预留了还原的空间，可以有效避免覆碳时，因还原作用导致的金属单质的析出，同时，在覆碳时将脱去的锂离子再重新嵌入，实现了阴极材料本体结构的恢复，使得最终获得的碳包覆的锂离子阴极组合物的材料性能显著地改善。
可选地，对阴极材料进行氧化处理，包括：将阴极材料与预设氧化剂加入去离子水中进行氧化处理，得到处理后的阴极材料，其中，预设氧化剂的标准还原电势大于0.7V。
一些实施方式中，预设氧化剂的标准还原电势大于0.7V，例如，预设氧化剂可以是FeCl3、Fe(NO3)3、H2O2、K2Cr2O7、Na2Cr2O7、KMnO4、NaMnO4、K2MnO4、Na2MnO4、LiMnO4、KClO4、NaClO4、LiClO4、NaClO3、KClO3、NaClO、KClO、(NH4)2S2O8、K2S2O8、Na2S2O8以及氧化剂水合物中的至少一种。
需要说明的是，为了使得反应中受环境的影响尽量减少，添加的水中的杂质应尽量的少，如可以使用蒸馏水、去离子水等。
其中，预设氧化剂的用量与预设氧化剂的种类、阴极材料的种类，锂离子减少的预设比例、固含量、反应温度、反应时间有关，例如，在预设氧化剂的种类、阴极材料的种类、固含量、反应温度、反应时间一定的情况下，预设氧化剂的用量与锂离子减少的预设比例之间存在对应关系，即确定锂离子减少的预设比例之后，即可确定对应的预设氧化剂的用量。预设氧化剂的用量还可以根据不同的反应条件进行调整，如可以加长反应时间，以减少预设氧化剂的使用量，或者可以提高反应温度以减少预设氧化剂的使用量等，具体采取何种条件进行制备，以生产时的实际情况为准，在此不做限制。
可选地，将阴极材料与预设氧化剂加入水中进行氧化处理，得到处理后的阴极材料之前，方法还包括：
根据锂离子的预设减少比例、阴极材料的质量、阴极材料的种类、预设氧化剂的种类以及阴极材料与预设氧化剂反应的化学方程式，确定预设氧化剂的质量，其中，进行氧化处理时，阴极材料与氧化剂的总固体质量含量为30％～70％，反应时间为0.5小时～12小时。
如上例所述，根据阴极材料与预设氧化剂反应的化学方程式，可以确定阴极材料与预设氧化剂反应时物质的量的比值，在阴极材料需要锂离子减少预设比例时，根据阴极材料的质量，可以确定需要发生反应的阴极材料的质量，进而得出预设氧化剂的质量，但是由于反应时的温度、固含量等条件会发生变化，因此需要根据外部条件，对预设氧化剂的质量进行微调，使得微调后预设氧化剂的质量能够脱除预设比例的锂离子，微调的具体方式需要结合生产时的实际情况进行确定，在此不做限制。
在本实施例中，使用标准还原电势大于0.7V的氧化剂作为预设氧化剂对阴极材料进行氧化处理，可以准确、有效的脱除阴极材料中预设比例的锂离子，为覆碳过程中的还原预留空间，可以有效的减少覆碳时，碳还原对阴极本体结构的影响。
图2为本申请另一实施例提供的阴极组合物的制备方法流程示意图。
可选地，如图2所示，将处理后的阴极材料与碳源、锂源进行混合，并在惰性气氛或还原性气氛下对混合后的材料进行烧结，得到碳包覆的锂离子阴极组合物，包括：
S121、对处理后的阴极材料过滤、洗涤，并进行干燥处理，将干燥处理后的阴极材料与碳源、锂源进行混合，得到混合后的阴极材料。
一些实施方式中，可以通过滴液漏斗、滤纸进行过滤，在过滤出处理后的阴极材料之后，通过去离子水进行水洗，洗掉掺杂在处理后的阴极材料中的可溶物。
其中，干燥处理可以使用干燥设备进行处理，如真空干燥箱、恒温干燥箱等，在此不做限制。干燥温度可以为50℃～200℃，干燥时间可以为1小时～36小时。通常来说，干燥温度越高，干燥时间越少，例如，当干燥温度为200℃时，干燥时间可以低至1小时，当干燥温度为50℃时，干燥时间可以长达36小时。
需要说明的是，干燥处理后的阴极材料需要与碳源、锂源充分混合，可以混合的方式包括磁力搅拌、机械搅拌、振荡、超声振荡、球磨或三维混合中的至少一种，但不以此为限。
S122、在惰性气氛或还原性气氛下对混合后的阴极材料进行烧结，得到碳包覆的锂离子阴极组合物。
一些实施方式中，惰性气氛通过将惰性气体填充于烧结环境中获得，惰性气体包括氮气、氩气中的至少一种。或，还原性气氛通过将惰性气体和还原性气体混合填充于烧结环境中获得，惰性气体包括氮气、氩气中的至少一种，还原性气体包括氢气，其中，氢气的体积分数为0.5％～6％。例如，若使用马弗炉进行烧结，则可以将惰性气体或还原性气体作为保护气体充入马弗炉中，将炉中的空气排除，并在烧结过程中进行循环，以保证马弗炉中为惰性气氛或还原性气氛，但不以此为限。
其中，若在惰性气氛下对混合后的阴极材料进行烧结，烧结温度为600℃～800℃，烧结时间为2小时～12小时。或者，若在还原性气氛下对混合后的阴极材料进行烧结，烧结温度为250℃～600℃，烧结时间为0.5小时～2小时。烧结时间根据烧结温度确定，在此不做限制。
在本实施例中，对混合后的阴极材料进行烧结，可以在覆碳的同时，将处理后的阴极材料中脱除的锂离子再次嵌入，既能完成碳的包覆，又能恢复阴极材料的性能，实现了在覆碳后阴极材料的性能基本不受影响。
图3为本申请另一实施例提供的阴极组合物的制备方法流程示意图。
可选地，如图3所示，将处理后的阴极材料与碳源、锂源进行混合，并在惰性气氛或还原性气氛下对混合后的材料进行烧结，得到碳包覆的锂离子阴极组合物，包括：
S123、将处理后的阴极材料过滤、洗涤，并与碳源、锂源在液相介质中进行混合，得到混合后的阴极材料。
在本实施例中，过滤、洗涤、混合的方式，与S121中相同，在此不再赘述。
需要说明的是，一些实施方式中，混合后的阴极材料的固体质量含量为50％～90％，其中，液相介质可以包括水、乙醇、甘油中的至少一种，但不以此为限。若液相介质为混合的液相介质，其中不同物质混合的比例不做限制。
S124、对混合后的阴极材料进行干燥处理，并在惰性气氛或还原性气氛下对干燥处理后的阴极材料进行烧结，得到碳包覆的锂离子阴极组合物。
需要说明的是，在本实施例中，干燥温度的选择需要根据加入碳源的熔点进行选择，当使用的碳源具有较低的熔点时，倾向于选择较低的温度和较长的时间干燥，而当碳源具有较高的熔点时，则倾向于选择较高的温度和较短的时间干燥，但不以此为限。
其中，S124中，在惰性气氛或还原性气氛下对干燥处理后的阴极材料进行烧结与S122中的方式和有益效果一致，在此不再赘述。
可选地，锂源的质量为：处理后的阴极材料中减少的锂离子的摩尔数与锂源摩尔质量乘积的0.9～1.3倍。
一些实施方式中，在氧化处理之前，设阴极材料中锂离子的含量为x％，阴极材料的质量为m前；在氧化处理之后，设处理后的阴极材料中锂离子的含量为y％，处理后的阴极材料的质量为m后，那么减少的预设比例为x％-y％，处理后的阴极材料中减少的锂离子的摩尔数n为：
Figure BDA0002091147610000151
那么，加入锂源的质量m锂源即为：
m锂源＝(0.9～1.3)n*锂源的摩尔质量
可选地，碳源的质量为根据碳包覆的锂离子阴极组合物中目标含碳量、处理后的阴极材料的质量、以及碳源的残碳率确定的，其中，残碳率为碳源烧结后残留碳的质量比例，目标含碳量为0.1％～3％。
一些实施方式中，若确定当前使用碳源的残碳率为R，处理后的阴极材料的质量为m阴，则可计算出碳源的质量m碳源为：
Figure BDA0002091147610000152
为了进一步了解本发明，下面结合具体实施例对本发明方法和效果做进一步详细的说明。
实施例1：
称取100份质量的LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2阴极材料，6.15份质量的Na2S2O8(S2O8 2-/SO4 2-的标准还原电势为2.01V)，加入到100份质量的去离子水中(固含量为53％)，在常温(25℃)下搅拌反应6小时，然后过滤，每次用100份质量的去离子水，将滤饼洗涤3次。然后置于80℃干燥箱中干燥12小时。获得Li1-xNi0.6Co0.2Mn0.2O2样品(x为脱去锂的比例)。接着按每100份质量的Li1-xNi0.6Co0.2Mn0.2O2样品，称取7.0份质量的蔗糖和2.3份质量的LiOH·H2O，加入到球磨罐中球磨4小时，过筛，将筛下料用刚玉坩埚盛装，放至箱式炉中，在惰性气氛下(氮气)700℃烧结4小时，冷却至室温后，粉碎，过400目标准筛，得到覆碳后的LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2/C阴极组合物。
采用原子吸收分光光度法对比测试LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2、Li1-xNi0.6Co0.2Mn0.2O2、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2/C的锂含量，结果分别为7.32％、6.95％、7.26％，热重分析结果显示LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2/C的覆碳量约为1.3％。表明氧化反应脱去了原始材料约4.7％的锂，并在烧结覆碳过程中得以重新嵌入。
图4为本申请实施例中阴极材料为LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2时，LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2、Li1- xNi0.6Co0.2Mn0.2O2、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2/C中Ni元素的X射线光电子能谱(XPS)。
如图4所示，氧化反应后，Ni 2p3/2的电子结合能升高，表明其平均价态有所提高，覆碳烧结后，能恢复到与初始材料基本相同，表明发生了嵌锂还原。
图5为本申请实施例中LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2/C的SEM图像及EDS能谱面扫描图。
如图5所示，根据SEM图像以及各元素的EDS能谱面的图像，可以确定，碳已均匀包覆于LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2上。
图6为本申请实施例中LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2、LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2/C的XRD对比图。
如图6所示，可以确定，覆碳后的材料结构依然为α-NaFeO2层状结构，没有被破坏。
图7为本申请实施例中LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2覆碳前后的1C循环曲线对比图，图8为本申请实施例中LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2覆碳前后的倍率循环曲线对比图。
作为测试，将LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2和LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2/C按相同的条件分别组装成CR2025扣式电池，对比测试电池的电化学性能。
如图7、图8所示，结果表明，本实施例提供的制备方法覆碳后，倍率和循环性能均获得显著提升。
对比例1：
对比例1为实施例1的对比试验，在其他试验条件不变，的情况下，将筛下料在惰性气氛下(氮气)的烧结温度设置为500℃，得到覆碳后的LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2/C阴极组合物。
将在500℃下烧结得到覆碳后的LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2/C按与实施例1相同条件组装CR2025扣式电池，对比测试电池的电化学性能。对比结果如表1所示，结果表明，烧结温度的变化对材料覆碳后的性能影响不明显。
实施例2：
称取100份质量的LiNi0.8Co0.15Al0.05O2阴极材料，7.3份质量的KClO4(ClO4-/ClO3-的标准还原电势为1.2V)，加入到50份质量的去离子水中(固含量为68％)，在40℃下搅拌反应3小时，然后过滤，每次用100份质量的去离子水，将滤饼洗涤3次。取滤饼样品，测试滤饼样品的水含量约为8％，接着按每108.7份质量的滤饼样品(对应100份质量除水样品)，称取5.5份质量的沥青和4.7份质量的LiOH·H2O，加入到40份质量的乙醇中(固含量为73％)，通过球磨，使物料充分分散，形成均质混合物，置于60℃的真空干燥箱中干燥1h，粉碎过筛。将筛下料用刚玉坩埚盛装，放至箱式炉中，在惰性气氛(氩气)下650℃烧结12小时，冷却至室温后，粉碎，过400目标准筛，得到覆碳后的LiNi0.8Co0.15Al0.05O2/C阴极组合物。
采用原子吸收分光光度法对比测试各步骤所获样品的锂含量，结果表明氧化脱锂的比例约为9.7％，热重分析结果显示LiNi0.8Co0.15Al0.05O2/C的覆碳量约为1.8％。所获样品中Ni元素的X射线光电子能谱(XPS)与实施例1所显现的规律相同。XRD结果也表明，覆碳后的材料结构与覆碳前基本一致。
同样地，分别将覆碳前和覆碳后的阴极材料按相同的条件组装成CR2025扣式电池，对比测试电池的电化学性能，如下表1所示。表1所示的测试结果可表明，按此方法覆碳后，高倍率下的容量提升明显，循环性能也获得显著改进。
实施例3：
称取100份质量的LiMn2O4阴极材料，2.63份质量的H2O2(H2O2/H2O的标准还原电势为1.78V)，加入到180份质量的去离子水中(固含量为35.4％)，在60℃下搅拌反应12小时，然后过滤，每次用100份质量的去离子水，将滤饼洗涤3次。取滤饼样品，测试水含量约为6％。接着按每106.4份质量的滤饼样品(对应100份质量除水样品)，称取2.5份质量的聚吡咯烷酮和3.6份质量的LiOH·H2O，加入到100份质量的水中(固含量为51.5％)。通过机械搅拌，使物料充分分散，形成均质混合物，然后置于150℃的回转炉中旋转干燥4h，粉碎过筛，将筛下料用刚玉坩埚盛装，放至箱式炉中，在还原性气氛(氮95％、氢3％)下450℃烧结1小时，冷却至室温后，粉碎，过400目标准筛，得到覆碳后的LiMn2O4/C阴极组合物。
采用原子吸收分光光度法对比测试各步骤所获样品的锂含量，结果表明氧化脱锂的比例约为12.9％，热重分析结果显示LiMn2O4/C的覆碳量约为0.5％。所获样品中Mn元素的XPS能谱2p3/2的电子结合能氧化后增加约0.3eV，烧结后恢复到与氧化前基本相同的峰位。XRD结果也表明，覆碳后的材料结构与覆碳前基本一致。
同样地，分别将覆碳前和覆碳后的阴极材料按相同的条件组装成CR2025扣式电池，对比测试电池的电化学性能，如下表1所示。表1所示的测试结果可表明，按此方法覆碳后，倍率和循环性能获得不同程度的改进。
实施例4：
称取100份质量的LiCoO2阴极材料，19.4份质量的KMnO4(MnO4+/Mn2+的标准还原电势为1.51V)，加入到100份质量的去离子水中(固含量为54.4％)，在20℃下搅拌反应8小时，然后过滤，每次用100份质量的去离子水，将滤饼洗涤3次。取滤饼样品，测试水含量约为9％。接着按每109.9份质量的滤饼样品(对应100份质量除水样品)，称取0.8份质量的磷酚醛树脂和4.7份质量的Li2CO3，加入到80份质量水和20份质量乙醇混合液中。通过机械搅拌，使物料充分分散，形成均质混合物，然后置于80℃的回转炉中旋转干燥35h，粉碎过筛，将筛下料用刚玉坩埚盛装，放至箱式炉中，在还原性气氛下(氩95％、氢3％)600℃烧结45分钟，冷却至室温后，粉碎，过400目标准筛，得到覆碳约0.5％的LiCoO2/C阴极组合物。
采用原子吸收分光光度法对比测试各步骤所获样品的锂含量，结果表明氧化脱锂的比例约为6％。所获样品中Co元素的X射线光电子能谱(XPS)2p3/2的电子结合能氧化后增加约0.2eV，烧结后恢复到与氧化前基本相同的峰位。XRD结果也表明，覆碳后的材料结构与覆碳前基本一致。
同样地，分别将覆碳前和覆碳后的阴极材料按相同的条件组装成CR2025扣式电池，对比测试电池的电化学性能，如下表1所示。表1所示的测试结果可表明，按此方法覆碳后，倍率和循环性能得到一定程度的提升。
实施例5：
称取100份质量的LiNi0.5Mn1.5O4阴极材料，3.7份质量的K2S2O8(S2O8 2-/SO4 2-的标准还原电势为2.01V)，加入到80份质量的去离子水中，在30℃下搅拌反应5小时，然后过滤，每次用100份质量的去离子水，将滤饼洗涤3次。取滤饼样品，测试水含量约为6％，接着按每106.4份质量的滤饼样品(对应100份质量除水样品)，称取5份质量的葡萄糖和2.6份质量的草酸锂，加入到30份质量甘油+10份质量乙醇混合液中。通过球磨，使物料充分混合，形成均质混合物，然后置于200℃的回转炉中旋转干燥1h。粉碎过筛，将筛下料用刚玉坩埚盛装，放至箱式炉中，在惰性气氛下(氮气)600℃烧结3小时，冷却至室温后，粉碎，过400目标准筛，得到覆碳约1.1％的LiNi0.5Mn1.5O4/C阴极组合物。
采用原子吸收分光光度法对比测试各步骤所获样品的锂含量，结果表明氧化脱锂的比例约为5％。所获样品中Ni元素的X射线光电子能谱(XPS)2p3/2的电子结合能氧化后增加约0.3eV，烧结后恢复到与氧化前基本相同的峰位。XRD结果也表明，覆碳后的材料结构与覆碳前基本一致。
同样地，分别将覆碳前和覆碳后的阴极材料按相同的条件组装成CR2025扣式电池，对比测试电池的电化学性能(3.5-4.9V)如下表1所示。表1所示的测试结果可表明，按此方法覆碳后，倍率和循环性能得到一定程度的提升。
实施例6：
称取100份质量的0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.44Mn0.31Co0.25O2阴极材料，11.2份质量的Na2S2O8，加入到100份质量的去离子水中，在50℃下搅拌反应2小时，然后过滤，每次用100份质量的去离子水，将滤饼洗涤3次。取滤饼样品，测试水含量约为7％，接着按每103.1份质量的滤饼样品(对应100份质量除水样品)，称取20份质量的聚乙烯醇和2.4份质量的LiOH，加入到40份质量的水中。通过搅拌，使物料充分混合，形成均质混合物，然后置于80℃的回转炉中旋转干燥12h。粉碎过筛，将筛下料用刚玉坩埚盛装，放至箱式炉中氮气气氛下800℃烧结2小时，冷却至室温后，粉碎，过400目标准筛，得到覆碳约2％的0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.44Mn0.31Co0.25O2/C阴极组合物。采用原子吸收分光光度法对比测试各步骤所获样品的锂含量，结果表明氧化脱锂的比例约为9.5％。所获样品中Ni、Mn元素的X射线光电子能谱(XPS)2p3/2的电子结合能氧化后分别增加约0.2、0.3eV，烧结后恢复到与氧化前基本相同的峰位。XRD结果也表明，覆碳后的材料结构与覆碳前基本一致。
同样地，分别将覆碳前和覆碳后的阴极材料按相同的条件组装成CR2025扣式电池，对比测试电池的电化学性能(2.5-4.7V)如下表1所示。表1所示的测试结果可表明，按此方法覆碳后，倍率和循环性能得到显著提升。
表1不同实施例覆碳前后，阴极材料的倍率和循环数据对比
Figure BDA0002091147610000231
本发明实施例还提供了一种阴极组合物，该阴极组合物可通过上述阴极组合物的制备方法中任一方法进行制备得到的碳包覆的锂离子阴极组合物。
其中，碳包覆的锂离子阴极组合物可以是下述材料中的一种或其任意组合，例如，该材料可以包括LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2/C、LiNi0.8Co0.15Al0.05O2/C、LiMn2O4/C、LiCoO2/C、LiNi0.5Mn1.5O4/C、0.5Li2MnO3·0.5LiNi0.44Mn0.31Co0.25O2/C，在此不做限制。
本发明实施例还提供了一种锂离子电池，该锂离子电池的阴极通过上述阴极组合物的制备方法制备的阴极组合物制成，该锂离子电池的形式可以包括圆柱形锂离子电池，例如，常规型圆柱锂离子电池，如ICR18650、ICR18490、ICR14650、js14500等型号；或者是动力型圆柱锂离子电池，如INR18650、INR18490等型号。锂离子电池的形式还可以包括方形锂离子电池，如手机电池、移动终端电池等。或者，还可以是扣式锂离子电池，如CR2025扣式电池等，锂离子电池的形式在此不做限制。
上述阴极组合物和锂离子电池由于使用了本申请中阴极组合物制备方法制备的碳包覆的锂离子阴极组合物，因此，其有益效果与之相同，在此不再赘述。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改。因此，这意味着在所附权利要求中包括这些属于本发明范围内的所有变化和修改。

Claims (16)

1.一种阴极组合物的制备方法，其特征在于，包括：
对阴极材料进行氧化处理，使得处理后的阴极材料中具有活性的过渡金属元素的平均价态高于处理前的阴极材料中具有活性的过渡金属元素的平均价态，且所述处理后的阴极材料中的锂离子含量少于所述处理前的阴极材料的锂离子含量；
将所述处理后的阴极材料与碳源、锂源进行混合，得到混合后的阴极材料，并在惰性气氛或还原性气氛下对所述混合后的阴极材料进行烧结，得到碳包覆的锂离子阴极组合物。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对阴极材料进行氧化处理，包括：
将所述阴极材料与预设氧化剂加入水中进行氧化处理，得到所述处理后的阴极材料，其中，所述预设氧化剂的标准还原电势大于0.7V。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述处理后的阴极材料与碳源、锂源进行混合，并在惰性气氛或还原性气氛下对混合后的材料进行烧结，得到碳包覆的锂离子阴极组合物，包括：
对所述处理后的阴极材料过滤、洗涤，并进行干燥处理，将干燥处理后的阴极材料与碳源、锂源进行混合，得到所述混合后的阴极材料；
在惰性气氛或还原性气氛下对所述混合后的阴极材料进行烧结，得到所述碳包覆的锂离子阴极组合物。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述处理后的阴极材料与碳源、锂源进行混合，并在惰性气氛或还原性气氛下对混合后的材料进行烧结，得到碳包覆的锂离子阴极组合物，包括：
将所述处理后的阴极材料过滤、洗涤，并与碳源、锂源在液相介质中进行混合，得到所述混合后的阴极材料；
对所述混合后的阴极材料进行干燥处理，并在惰性气氛或还原性气氛下对干燥处理后的阴极材料进行烧结，得到所述碳包覆的锂离子阴极组合物。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
若在惰性气氛下对所述混合后的阴极材料进行烧结，烧结温度为600℃～800℃，烧结时间为2小时～12小时；或，
若在还原性气氛下对所述混合后的阴极材料进行烧结，烧结温度为250℃～600℃，烧结时间为0.5小时～2小时。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述惰性气氛通过将惰性气体填充于烧结环境中获得，所述惰性气体包括氮气、氩气中的至少一种；或，
所述还原性气氛通过将惰性气体和还原性气体混合填充于烧结环境中获得，所述惰性气体包括氮气、氩气中的至少一种，所述还原性气体包括氢气，其中，氢气的体积分数为0.5％～6％。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述锂源的质量为：所述处理后的阴极材料中减少的锂离子的摩尔数与锂源摩尔质量乘积的0.9～1.3倍。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
所述碳源的质量通过所述碳包覆的锂离子阴极组合物的目标含碳量与所述处理后的阴极材料的质量的乘积，除以碳源的残碳率计算获得，其中，所述残碳率为所述碳源烧结后残留碳的质量比例，所述目标含碳量为0.1％～3％。
9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述阴极材料与预设氧化剂加入水中进行氧化处理，得到所述处理后的阴极材料之前，所述方法还包括：
根据所述锂离子的预设减少比例、所述阴极材料的质量、所述阴极材料的种类、所述预设氧化剂的种类以及所述阴极材料与所述预设氧化剂反应的化学方程式，确定所述预设氧化剂的质量，其中，进行所述氧化处理时，所述阴极材料与所述预设氧化剂的总固体质量含量为30％～70％，反应时间为0.5小时～12小时。
10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述混合后的阴极材料的固体质量含量为50％～90％。
11.根据权利要求1-10中任一所述的方法，其特征在于，所述阴极材料为LiNi1-x- yCoxMnyO2，其中，0<x≤1，0≤y＜1；或，
所述阴极材料为LiNi1-x-yCoxAlyO2，其中，0＜x＜0.3，0＜y≤0.05；或，
所述阴极材料为LiNixMn2-xO4，其中0≤x≤0.5；或，
所述阴极材料为xLi2MnO3·(1-x)LiXO2，其中，0<x<1，X包括Mn、Co、Ni、Ti、Nb、V、Zr、Sn、Mo中的至少一种。
12.根据权利要求2-4或9-10中任一项所述的方法，其特征在于，所述预设氧化剂包括FeCl3、Fe(NO3)3、H2O2、K2Cr2O7、Na2Cr2O7、KMnO4、NaMnO4、K2MnO4、Na2MnO4、LiMnO4、KClO4、NaClO4、LiClO4、NaClO3、KClO3、NaClO、KClO、(NH4)2S2O8、K2S2O8、Na2S2O8以及氧化剂水合物中的至少一种。
13.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其特征在于，所述碳源包括葡萄糖、蔗糖、多糖、沥青、聚乙烯醇、聚氧化乙烯、聚吡咯烷酮、树脂以及碳源衍生物中的至少一种。
14.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其特征在于，所述锂源包括草酸锂、醋酸锂、硫酸锂、氢氧化锂、硝酸锂、碳酸锂、磷酸二氢锂以及锂源水合物中的至少一种。
15.一种阴极组合物，其特征在于，通过如权利要求1-14中任一项所述的阴极组合物的制备方法进行制备。
16.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池的阴极为权利要求15所述的阴极组合物。
CN201910508225.0A 2019-06-12 2019-06-12 阴极组合物的制备方法、阴极组合物及锂离子电池 Active CN110112406B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910508225.0A CN110112406B (zh) 2019-06-12 2019-06-12 阴极组合物的制备方法、阴极组合物及锂离子电池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910508225.0A CN110112406B (zh) 2019-06-12 2019-06-12 阴极组合物的制备方法、阴极组合物及锂离子电池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110112406A CN110112406A (zh) 2019-08-09
CN110112406B true CN110112406B (zh) 2020-09-22

Family

ID=67494856

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910508225.0A Active CN110112406B (zh) 2019-06-12 2019-06-12 阴极组合物的制备方法、阴极组合物及锂离子电池

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110112406B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112974834B (zh) * 2019-12-16 2023-04-11 新奥科技发展有限公司 等离子炬阴极材料前驱粉体及其制备方法及等离子炬阴极

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101373831A (zh) * 2007-08-24 2009-02-25 深圳市比克电池有限公司 锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂的制备方法
CN108682799A (zh) * 2018-04-24 2018-10-19 芜湖浙鑫新能源有限公司 碳包覆的锂离子电池正极材料及其制备方法
CN108767208A (zh) * 2018-04-24 2018-11-06 哈尔滨工业大学 强氧化性酸处理构造表面具有高价态过渡金属的无序结构锂离子电池正极材料及其制备方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100951730B1 (ko) * 2007-05-30 2010-04-07 삼성전자주식회사 전도성이 개선된 카본나노튜브, 그의 제조방법 및 상기카본나노튜브를 함유하는 전극
KR20130054008A (ko) * 2011-11-16 2013-05-24 삼성전자주식회사 연료전지용 전극, 그의 제조방법, 촉매 슬러리, 및 상기 전극을 구비하는 연료전지
CN108923032A (zh) * 2018-07-16 2018-11-30 力信（江苏）能源科技有限责任公司 以金属氧化物修饰的锂离子电池三元正极材料及制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101373831A (zh) * 2007-08-24 2009-02-25 深圳市比克电池有限公司 锂离子电池正极材料磷酸亚铁锂的制备方法
CN108682799A (zh) * 2018-04-24 2018-10-19 芜湖浙鑫新能源有限公司 碳包覆的锂离子电池正极材料及其制备方法
CN108767208A (zh) * 2018-04-24 2018-11-06 哈尔滨工业大学 强氧化性酸处理构造表面具有高价态过渡金属的无序结构锂离子电池正极材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110112406A (zh) 2019-08-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Nayak et al. Review on challenges and recent advances in the electrochemical performance of high capacity Li‐and Mn‐rich cathode materials for Li‐ion batteries
US9337488B2 (en) Method of manufacturing a multicomponent system lithium phosphate compound particle having an olivine structure
EP2741354B1 (en) Cathode active material for lithium-ion secondary battery
JP5651937B2 (ja) 非水系電解質二次電池用正極活物質およびその製造方法、ならびにこれを用いた非水系電解質二次電池
JP5584456B2 (ja) リチウム二次電池用正極活物質、その製造方法及びリチウム二次電池
EP3533764A1 (en) Nickel-manganese composite hydroxide, method for producing the same, positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery, method for producing the same, and nonaqueous electrolyte secondary battery
Billaud et al. Li/Fe substitution in Li-rich Ni, Co, Mn oxides for enhanced electrochemical performance as cathode materials
JP7412264B2 (ja) リチウムイオン二次電池用正極活物質およびその製造方法
JPH06325791A (ja) 非水二次電池
CN111403729A (zh) 钠离子电池正极材料及其制备方法、钠离子电池
Zybert et al. Suppressing Ni/Li disordering in LiNi0. 6Mn0. 2Co0. 2O2 cathode material for Li-ion batteries by rare earth element doping
CN114342119A (zh) 锂离子二次电池用正极活性物质和锂离子二次电池
CN110770165A (zh) 用于制备磷酸钒-碳复合材料的液体方法
Darjazi et al. Improving high-voltage cycling performance of nickel-rich NMC layered oxide cathodes for rechargeable lithium–ion batteries by Mg and Zr co-doping
KR20200060425A (ko) 리튬 코발트 금속 산화물 분말, 이의 제조방법, 및 코발트(ii,iii) 산화물의 함량 결정 방법
CN110112406B (zh) 阴极组合物的制备方法、阴极组合物及锂离子电池
JPH0714580A (ja) 非水二次電池
CN109696520B (zh) 一种锂离子电池正极活性材料中Co3O4含量的测定方法
JP2020123440A (ja) リチウムイオン二次電池用正極活物質とその製造方法、およびリチウムイオン二次電池
CN115458721A (zh) 一种三元正极材料、其制备方法及锂离子电池
JP2020123494A (ja) リチウムイオン二次電池用正極活物質およびその製造方法と、リチウムイオン二次電池
WO2019141981A1 (en) Manganese phosphate coated lithium nickel oxide materials
EP3960709A1 (en) Nickel composite hydroxide, method for producing nickel composite hydroxide, positive electrode active material for lithium ion secondary battery, method for producing positive electrode active material for lithium ion secondary battery, and lithium ion secondary battery
Li et al. Effect of carbonate precipitant on the microstructure and electrochemical properties of LiNi0. 5Mn1. 5O4 cathodes
CN102958836A (zh) 锂铁硅酸盐阴极材料及其制造

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20220826

Address after: Building 8, Zone C, Jindong Garden, No. 63 Guihua Road, Huadu District, Guangzhou City, Guangdong Province, 510800

Patentee after: Luo Te

Patentee after: Yuan Changfu

Address before: Room 501, 5th Floor, No. 85, Shatai South Road, Tianhe District, Guangzhou City, Guangdong Province, 510000

Patentee before: Guangzhou Detagi Energy Technology Co.,Ltd.