CN113299905A - 一种单晶镍钴锰酸锂三元材料的制备方法 - Google Patents
一种单晶镍钴锰酸锂三元材料的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113299905A CN113299905A CN202110557304.8A CN202110557304A CN113299905A CN 113299905 A CN113299905 A CN 113299905A CN 202110557304 A CN202110557304 A CN 202110557304A CN 113299905 A CN113299905 A CN 113299905A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ternary
- crystal
- lithium
- single crystal
- nickel cobalt
- 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.)
- Granted
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 title claims abstract description 140
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 74
- HFCVPDYCRZVZDF-UHFFFAOYSA-N [Li+].[Co+2].[Ni+2].[O-][Mn]([O-])(=O)=O Chemical compound [Li+].[Co+2].[Ni+2].[O-][Mn]([O-])(=O)=O HFCVPDYCRZVZDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 25
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims abstract description 61
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims abstract description 60
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 34
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 32
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 31
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 36
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical group [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 18
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims description 15
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 11
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 11
- 229910000572 Lithium Nickel Cobalt Manganese Oxide (NCM) Inorganic materials 0.000 claims description 10
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- FBDMTTNVIIVBKI-UHFFFAOYSA-N [O-2].[Mn+2].[Co+2].[Ni+2].[Li+] Chemical compound [O-2].[Mn+2].[Co+2].[Ni+2].[Li+] FBDMTTNVIIVBKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910016739 Ni0.5Co0.2Mn0.3(OH)2 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 abstract description 26
- 239000002245 particle Substances 0.000 abstract description 20
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 abstract description 7
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 19
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 18
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 7
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 229910003002 lithium salt Inorganic materials 0.000 description 4
- 159000000002 lithium salts Chemical class 0.000 description 4
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 4
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 239000010406 cathode material Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 3
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010405 anode material Substances 0.000 description 2
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009194 climbing Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000007580 dry-mixing Methods 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 150000004673 fluoride salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000009766 low-temperature sintering Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000002103 nanocoating Substances 0.000 description 2
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 2
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 2
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 2
- 238000010947 wet-dispersion method Methods 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910032387 LiCoO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910002993 LiMnO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003005 LiNiO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006715 Li—O Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910019092 Mg-O Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910019395 Mg—O Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018060 Ni-Co-Mn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910016722 Ni0.5Co0.2Mn0.3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003684 NixCoyMnz Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018209 Ni—Co—Mn Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910018553 Ni—O Inorganic materials 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 150000001868 cobalt Chemical class 0.000 description 1
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000010902 jet-milling Methods 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000002696 manganese Chemical class 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002815 nickel Chemical class 0.000 description 1
- 238000011056 performance test Methods 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 239000012716 precipitator Substances 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000001568 sexual effect Effects 0.000 description 1
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003755 zirconium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910006525 α-NaFeO2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910006596 α−NaFeO2 Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- 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
- H01M4/48—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
- H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
- H01M2004/028—Positive electrodes
-
- 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
Abstract
本发明涉及锂离子电池技术领域，公开了一种单晶镍钴锰酸锂三元材料的制备方法。该方法包括：(1)将三元523单晶前驱体、锂源和含有掺杂元素的纳米助熔剂进行混合，控制锂源和三元523单晶前驱体的重量比为(0.5‑1):1，然后进行煅烧，得到D50为6‑9μm的团聚体结构晶种；(2)将步骤(1)得到的团聚体结构晶种与三元523单晶前驱体和锂源混合，得到混合料，然后将混合料进行煅烧，得到单晶镍钴锰酸锂三元材料。该方法可得到单晶形态良好、颗粒圆润、一次颗粒尺寸一致性好的三元材料，具有容量高、首次库伦效率高、循环性能好的优点，整个制备过程具有烧结温度低、烧结周期短、制备工艺简单的优点，具有较高的商业价值。
Description
技术领域
本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种单晶镍钴锰酸锂三元材料的制备方法。
背景技术
镍钴锰酸锂材料，即三元材料，通过Ni-Co-Mn的协同效用，结合了三种材料的优点：LiCoO2的良好倍率性能，LiNiO2的高比容量和LiMnO2的高安全性及低成本性等，已成为最具发展前景的新型锂离子电池正极材料之一。
引入晶种的制备方法，在三元前驱体的生产过程中较常见，此类方法属于液相反应，加入晶种得到晶核，可以较高效率生产得到前驱体。比如，专利申请CN202010109284.3公开了一种高球形度三元前驱体晶种的制备方法及使用该晶种制备高球形度三元前驱体的方法。该方法通过引入已生产好的高球形度晶种，控制反应条件，使晶种逐步长大，从而得到满足所需粒径的高球形度前驱体，缩短生产周期。但是，对于三元材料的制备过程，其属于固相烧结反应，通过引入晶种的方法，缩短三元材料生产周期并得到电化学性能优良的材料的案例却很少见，也未得到较多验证。专利申请CN201711481964.2公开了一种锂离子电池正极材料及其制备方法和应用，所述正极材料含有化学式一所示组成的元素，并掺杂有M元素，且包覆有N元素；所述化学式一为：LivNixCoyMnzO2，其中，1.00≤v≤1.10；0.30≤x≤0.70；0.05≤y≤0.40；0.20≤z≤0.50，2x+4y+4z＝2.5-3.5；所述M元素选自铝、镁、钛或锆中的一种或两种以上；所述N元素选自钴、镧或钇中的一种或两种以上。该专利申请通过掺杂包覆手段，对三元材料进行改性处理。但是，其掺杂包覆操作过程中，采用湿法混料的方式，使用去离子水作分散剂。掺杂过程中用去离子水湿法分散后，200℃干燥，保温1h处理，额外增加干燥工序，导致工艺流程复杂化、过程控制点增多，能耗增加。包覆过程中同样使用去离子水湿法分散，但未进行烘干处理，直接进炉烧结，对于水含量很高的混合料，未经干燥处理，直接进炉烧结，大量挥发的水分会损坏烧结炉的电子元器件结构，严重缩短烧结炉的使用寿命。
专利申请CN201911144733.1公开了一种单晶型镍钴锰酸锂三元正极材料及其低温烧结制备方法。所述方法包括取锂盐、D50为2.5～5.5um的NCM三元前驱体作为原料，采用干法混料的方式混合均匀，进行第一次烧结，烧结温度为870℃～920℃；将第一次烧结后的产物依次进行第一次粉碎、第一次过筛，得到一烧基材；将所述一烧基材与纳米包覆剂进行混合，进行第二次烧结，再依次进行破碎、第二次过筛，得到产品；在所述NCM三元前驱体和所述锂盐的混合物中，Li/(Ni+Co+Mn)的摩尔比为1.02～1.2，所述纳米包覆剂为含金属元素的氧化物、氢氧化物中的一种或多种的混合物。该方法实现了低温烧结单晶型镍钴锰酸锂三元正极材料，提高材料的结构稳定性，进而提高电化学循环性能。然而该专利申请通过掺杂包覆手段，对三元材料进行改性处理，使用相对低的烧结温度进行第一次烧结，保温时间为8～20h，在所有实施例中第一次烧结保温时间为12h，烧结周期偏长，且该专利申请中仅说明最高烧结温度和最高烧结温度的保温时间，未指出完整的烧结曲线。并且该专利申请中提出通过提高原料中的Li/Me比，降低烧结驱动力，有助于锂源与三元前驱体进行固相烧结反应的方式属于常规手段，很容易通过简易实验得出。
专利申请CN201910767039.9公开了一种制备镍钴锰酸锂单晶三元材料的方法，该方法包括以下步骤:(1)将前驱体(Ni 0.5Co 0.2Mn 0.3)OH与电池级碳酸锂混合，并加入锆的化合物，使得到的混合料中锆的质量含量为混合料总质量的0.1-0.25％；(2)将步骤(1)所得混合料进行干法混料；(3)将步骤(2)所得混合料进行焙烧，得到料块；(4)将步骤(3)所得料块依次进行旋轮磨、气流磨和过筛；其中，所述电池级碳酸锂的平均粒度D50为10-12μm。该方法制备工艺简单、易于工业化生产应用；得到的镍钴锰酸锂单晶三元材料电化学性能优、材料性能稳定以及循环性能好。然而该方法烧结温度比较高、保温时间比较长，能耗大，制备周期较长。
专利申请CN201910729397公开了一种微米级单晶一次颗粒三元正极材料的制备工艺中，将镍盐、钴盐和锰盐溶液按照x:y:z比例混合，加入络合剂氨水，加入沉淀剂氢氧化钠，混合温度为50-90℃，pH为11-13，混合后得到共沉淀物，将共沉淀物采用离心机进行固液分离，得到前驱体A；将前驱体A加锂盐，在高混机中混匀，经过热处理，得到0.1-1μm的晶种小单晶颗粒B；将晶种小单晶颗粒B加入到前驱体A中，小单晶颗粒B和前驱体A的混合重量比为1:25-1:10，同时与锂盐混合，进行固相反应，得到4μm以上单晶颗粒。然而该制备方法得到的单晶颗粒较大，一次颗粒尺寸在4μm以上，单晶颗粒尺寸越大，其阻抗越大，会导致材料的锂离子扩散系数越小，不利于材料容量的发挥。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的三元正极材料一次颗粒尺寸一致性差、容量低、首次库伦效率低、循环性能差以及制备过程烧结温度高、制备工艺复杂等问题，提供一种单晶镍钴锰酸锂三元材料的制备方法。
为了实现上述目的，本发明提供一种单晶镍钴锰酸锂三元材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将三元523单晶前驱体、锂源和含有掺杂元素的纳米助熔剂进行混合，控制锂源和三元523单晶前驱体的重量比为(0.5-1):1，然后进行煅烧，得到D50为6-9μm的团聚体结构晶种；
(2)将步骤(1)得到的团聚体结构晶种与三元523单晶前驱体和锂源混合，得到混合料，然后将混合料进行煅烧，得到单晶镍钴锰酸锂三元材料；
其中，所述三元523单晶前驱体的化学式为Ni0.5Co0.2Mn0.3(OH)2；
在步骤(1)中，所述掺杂元素选自Zr、Ti、Mg、Al和B中的至少一种；所述掺杂元素的重量为所述三元523单晶前驱体的重量的0.1-0.35重量％；
在步骤(2)中，所述锂源中的锂元素的物质的量与所述三元523单晶前驱体中镍钴锰三种元素总物质的量的比为(0.9-1.02):1；所述混合料中含有10-20重量％的团聚体结构晶种。
优选地，所述锂源为碳酸锂。
优选地，在步骤(1)中，所述煅烧的条件包括：升温速率为2-5℃/min，煅烧温度为600-800℃，煅烧时间为18-24h。
优选地，在步骤(1)中，所述煅烧的气氛为空气。
优选地，在步骤(1)中，所述纳米助熔剂为含掺杂元素的氧化物、氟化物、氢氧化物、碳酸盐和碱式碳酸盐中的一种或多种的混合物。
优选地，在步骤(2)中，所述煅烧的具体过程为：以1-5℃/min升温速率升到700-800℃煅烧2-4h，继续以1-4℃/min升温速率升到920-940℃煅烧6-10h。
优选地，在步骤(1)中，所述混合在VC混料机中进行。
优选地，在步骤(2)中，所述混合在高混机中进行。
优选地，在步骤(2)中，所述煅烧的气氛为空气。
优选地，在步骤(1)和(2)中，煅烧在马弗炉中进行。
本发明所述的方法，通过预先制备一种D50为6-9μm的具有特定掺杂元素的团聚体结构大颗粒晶种，该晶种初步具备镍钴锰酸锂的层状结构特征，然后在混料阶段，加入前驱体、锂源、晶种，烧结得到单晶形态良好、颗粒圆润、一次颗粒尺寸一致性好的三元材料，具有容量高、首次库伦效率高、循环性能好的优点，整个制备过程具有烧结温度低、烧结周期短、制备工艺简单的优点，具有较高的商业价值。
附图说明
图1是实施例1制得的团聚体结构晶种的SEM图；
图2是实施例2制得的团聚体结构晶种的SEM图；
图3是实施例3制得的团聚体结构晶种的SEM图；
图4是实施例4制得的团聚体结构晶种的SEM图；
图5是实施例1得到的团聚体结构晶种的粒度表征图；
图6是实施例1得到的团聚体结构晶种的XRD图；
图7是实施例1制得的三元材料的SEM图；
图8是实施例2制得的三元材料的SEM图；
图9是实施例3制得的三元材料的SEM图；
图10是实施例4制得的三元材料的SEM图；
图11是对比例1制得的三元材料的SEM图；
图12是实施例1和对比例1的扣电1C50圈循环放电比容量对比图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明提供一种单晶镍钴锰酸锂三元材料的制备方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将三元523单晶前驱体、锂源和含有掺杂元素的纳米助熔剂进行混合，控制锂源和三元523单晶前驱体的重量比为(0.5-1):1，然后进行煅烧，得到D50为6-9μm的团聚体结构晶种；
(2)将步骤(1)得到的团聚体结构晶种与三元523单晶前驱体和锂源混合，得到混合料，然后将混合料进行煅烧，得到单晶镍钴锰酸锂三元材料；
其中，所述三元523单晶前驱体的化学式为Ni0.5Co0.2Mn0.3(OH)2；
在步骤(1)中，所述掺杂元素选自Zr、Ti、Mg、Al和B中的至少一种；所述掺杂元素的重量为所述三元523单晶前驱体的重量的0.1-0.35重量％；
在步骤(2)中，所述锂源中的锂元素的物质的量与所述三元523单晶前驱体中镍钴锰三种元素总物质的量的比为(0.9-1.02):1；所述混合料中含有10-20重量％的团聚体结构晶种。
在本发明中，在步骤(1)中，锂源和三元523单晶前驱体的重量比可以为0.5:1、0.6:1、0.7:1、0.8:1、0.9:1或1:1。
在本发明中，在步骤(1)中，所述掺杂元素的重量可以为所述三元523单晶前驱体的重量的0.1重量％、0.15重量％、0.2重量％、0.25重量％、0.3重量％或0.35重量％。
在优选的实施方式中，所述锂源为碳酸锂。
在优选的实施方式中，在步骤(1)中，所述煅烧的条件包括：升温速率为2-5℃/min，煅烧温度为600-800℃，煅烧时间为18-24h。具体的，所述升温速率可以为2℃/min、3℃/min、4℃/min或5℃/min；所述煅烧温度可以为600℃、620℃、640℃、650℃、660℃、680℃、700℃、720℃、740℃、750℃、760℃、780℃或800℃；所述煅烧时间可以为18h、19h、20h、21h、22h、23h或24h。
在优选的实施方式中，在步骤(1)中，所述煅烧的气氛为空气。
在优选的实施方式中，在步骤(1)中，所述纳米助熔剂为含掺杂元素的氧化物、氟化物、氢氧化物、碳酸盐和碱式碳酸盐中的一种或多种的混合物。
在本发明中，在步骤(2)中，所述锂源中的锂元素的物质的量与所述三元523单晶前驱体中镍钴锰三种元素总物质的量的比可以为0.9:1、0.92:1、0.94:1、0.96:1、0.98:1、1.00:1或1.02:1。
在本发明中，在步骤(2)中，所述混合料中团聚体结构晶种的含量可以为10重量％、11重量％、12重量％、13重量％、14重量％、15重量％、16重量％、17重量％、18重量％、19重量％、或20重量％。
在优选的实施方式中，在步骤(2)中，所述煅烧的具体过程为：以1-5℃/min升温速率升到700-800℃煅烧2-4h；具体的，升温速率可以为1℃/min、2℃/min、3℃/min、4℃/min或5℃/min，煅烧温度可以为700℃、710℃、720℃、730℃、740℃、750℃、760℃、770℃、780℃、790℃或800℃，煅烧时间可以为2h、2.5h、3h、3.5h或4h；继续以1-4℃/min升温速率升到920-940℃煅烧6-10h。具体的，升温速率可以为1℃/min、2℃/min、3℃/min或4℃/min，煅烧温度可以为920℃、925℃、930℃、935℃或940℃，煅烧时间可以为6h、7h、8h、9h或10h。
在优选的实施方式中，在步骤(1)中，所述混合在VC混料机中进行。
在优选的实施方式中，在步骤(2)中，所述混合在高混机中进行。
在优选的实施方式中，在步骤(2)中，所述煅烧的气氛为空气。
在优选的实施方式中，在步骤(1)和(2)中，煅烧在马弗炉中进行。
在本发明中，制得的单晶镍钴锰酸锂三元材料的化学式为Lia(Ni0.5-xCo0.2-yMn0.3- zMb)O2(1.0≤a≤1.10，x+y+z＝b，0.0001≤b≤0.005)，所述M选自Zr、Ti、Mg、Al和B元素中的一种或多种,所述x为掺杂元素M占据镍元素位置的数量,所述y为掺杂元素M占据钴元素位置的数量，所述z为掺杂元素M占据锰元素位置的数量。
在本发明中，加入团聚体结构晶种，在烧结的过程中，可以取代固相烧结过程中新晶核的形成，将添加的晶种作为生长环境的晶核，晶核生长，晶体可快速达到相应的粒度，大大缩短三元材料的生产周期，提高生产效率。团聚体结构晶种具有更多的晶界，有利于锂离子的扩散，可以促进得到性能更好的单晶材料。在晶种阶段，掺杂元素扩散进入镍钴锰酸锂的体相结构，使得烧结得到的三元材料结构更稳定、电化学性能更好。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述，但本发明的保护范围并不局限于此。实施例和对比例所用的三元523单晶前驱体购自于中伟新材料公司，产品型号HZN504。
实施例1
(1)将三元523单晶前驱体、碳酸锂和纳米助熔剂氧化锆用VC混料机进行混合，直到物料完全混匀，然后将物料放入马弗炉中煅烧，在空气气氛下以3℃/min升温速率升到700℃煅烧20h，得到D50在8.68μm的团聚体结构晶种；其中，锂源与前驱体质量比为0.5:1，纳米助熔剂中掺杂元素(锆元素)重量为三元523单晶前驱体重量的0.2重量％；
(2)将步骤(1)得到的团聚体结构晶种与三元523单晶前驱体和碳酸锂加到高混机中混合，得到混合料，然后将混合料放入马弗炉中，在空气气氛下以3℃/min升温速率升到700℃煅烧3h，继续以3℃/min升温速率升到940℃煅烧8h，得到单晶镍钴锰酸锂三元材料Li1.079(Ni0.4998Co0.1999Mn0.2998Zr0.0005)O2；其中，碳酸锂中的锂元素的物质的量与所述三元523单晶前驱体中镍钴锰三种元素总物质的量的比为1.02:1；所述混合料中含有20重量％的团聚体结构晶种。
实施例2
(1)将三元523单晶前驱体、碳酸锂和纳米助熔剂氧化钛用VC混料机进行混合，直到物料完全混匀，然后将物料放入马弗炉中煅烧，在空气气氛下以3℃/min升温速率升到750℃煅烧18h，得到D50在7.92μm的团聚体结构晶种；其中，锂源与前驱体质量比为0.7:1，纳米助熔剂中掺杂元素(钛元素)重量为三元523单晶前驱体重量的0.1重量％；
(2)将步骤(1)得到的团聚体结构晶种与三元523单晶前驱体和碳酸锂加到高混机中混合，得到混合料，然后将混合料放入马弗炉中，在空气气氛下以2℃/min升温速率升到750℃煅烧3h，继续以2℃/min升温速率升到920℃煅烧10h，得到单晶镍钴锰酸锂三元材料Li1.096(Ni0.4998Co0.1999Mn0.2999Ti0.0004)O2；其中，碳酸锂中的锂元素的物质的量与所述三元523单晶前驱体中镍钴锰三种元素总物质的量的比为0.95:1；所述混合料中含有15重量％的团聚体结构晶种。
实施例3
(1)将三元523单晶前驱体、碳酸锂和纳米助熔剂氧化镁用VC混料机进行混合，直到物料完全混匀，然后将物料放入马弗炉中煅烧，在空气气氛下以2℃/min升温速率升到750℃煅烧20h，得到D50在8.65μm的团聚体结构晶种；其中，锂源与前驱体质量比为0.6:1，纳米助熔剂中掺杂元素(镁元素)重量为三元523单晶前驱体重量的0.2重量％；
(2)将步骤(1)得到的团聚体结构晶种与三元523单晶前驱体和碳酸锂加到高混机中混合，得到混合料，然后将混合料放入马弗炉中，在空气气氛下以4℃/min升温速率升到800℃煅烧3h，继续以2℃/min升温速率升到930℃煅烧7h，得到单晶镍钴锰酸锂三元材料Li1.093(Ni0.4992Co0.1997Mn0.2996Mg0.0015)O2；其中，碳酸锂中的锂元素的物质的量与所述三元523单晶前驱体中镍钴锰三种元素总物质的量的比为1.0:1；所述混合料中含有15重量％的团聚体结构晶种。
实施例4
(1)将三元523单晶前驱体、碳酸锂和纳米助熔剂氧化铝用VC混料机进行混合，直到物料完全混匀，然后将物料放入马弗炉中煅烧，在空气气氛下以4℃/min升温速率升到650℃煅烧24h，得到D50在8.03μm的团聚体结构晶种；其中，锂源与前驱体质量比为0.9:1，纳米助熔剂中掺杂元素(铝元素)重量为三元523单晶前驱体重量的0.3重量％；
(2)将步骤(1)得到的团聚体结构晶种与三元523单晶前驱体和碳酸锂加到高混机中混合，得到混合料，然后将混合料放入马弗炉中，在空气气氛下以3℃/min升温速率升到800℃煅烧3h，继续以2℃/min升温速率升到930℃煅烧8h，得到单晶镍钴锰酸锂三元材料Li1.058(Ni0.4994Co0.1997Mn0.2996Al0.0013)O2；其中，碳酸锂中的锂元素的物质的量与所述三元523单晶前驱体中镍钴锰三种元素总物质的量的比为0.9:1；所述混合料中含有10重量％的团聚体结构晶种。
对比例1
按照实施例1所述的方法进行实施，与之不同的是，不加入纳米助熔剂。
对比例2
按照实施例4所述的方法进行实施，与之不同的是，在步骤(2)中，混合料中含有5重量％的团聚体结构晶种。
对比例3
按照实施例1所述的方法进行实施，与之不同的是，在步骤(2)中，混合料中含有25重量％的团聚体结构晶种。
对比例4
按照实施例1所述的方法进行实施，与之不同的是，在步骤(2)中，煅烧的过程为：在空气气氛下以3℃/min升温速率升到700℃煅烧3h，继续以3℃/min升温速率升到950℃煅烧8h。
对比例5
按照实施例2所述的方法进行实施，与之不同的是，在步骤(2)中，煅烧的过程为：在空气气氛下以2℃/min升温速率升到750℃煅烧3h，继续以2℃/min升温速率升到910℃煅烧10h。
对比例6
按照实施例4所述的方法进行实施，与之不同的是，在步骤(2)中，碳酸锂中的锂元素的物质的量与所述三元523单晶前驱体中镍钴锰三种元素总物质的量的比为1.08:1。
测试例1
(1)使用SEM对实施例中得到的团聚体结构晶种进行表征，其中，实施例1制得的团聚体结构晶种的SEM图如图1所示，实施例2制得的团聚体结构晶种的SEM图如图2所示，实施例3制得的团聚体结构晶种的SEM图如图3所示，实施例4制得的团聚体结构晶种的SEM图如图4所示。由图可知，不同掺杂元素制备得到的晶种，在形貌上差异不大，一次颗粒大小差异不大，均是主要呈现团聚体结构形貌。结合晶种D50粒度数据可知，晶种二次球颗粒大小依据不同的元素掺杂存在一定的差异。
(2)使用马尔文激光粒度仪(Mastersizer2000)对实施例1得到的团聚体结构晶种的粒度进行表征，结果如图5所示，使用XRD对实施例1得到的团聚体结构晶种进行表征，结果如图6所示。由图可知，实施例1中制备得到的团聚体结构晶种Dmin为0.43μm，D10为3.74μm，D50为8.68μm，D90为19.52μm，Dmax为52.49μm，结合SEM图可知，粒度分布具有团聚体材料粒度分布特征。从XRD图可以看出，团聚体结构晶种的003晶面峰、104晶面峰、006/012劈裂峰、018/110劈裂峰等特征晶面峰均显示，由此可知，团聚体结构晶种已经初步具有镍钴锰酸锂α-NaFeO2结构特征。
(3)使用SEM对实施例和对比例1制得的三元材料进行表征，其中，实施例1制得的三元材料的SEM图如图7所示，实施例2制得的三元材料的SEM图如图8所示，实施例3制得的三元材料的SEM图如图9所示，实施例4制得的三元材料的SEM图如图10所示，对比例1制得的三元材料的SEM图如图11所示。由图可知，实施例制备得到的三元单晶材料颗粒光滑圆润、一次颗粒大小一致性好。对比例1制备得到的三元单晶材料颗粒未烧开，单晶化程度不高，颗粒不圆润光滑。
测试例2
将实施例和对比例制得的材料作为为活性成分制成工作电极，金属锂为参比电极，组装成CR2025扣式电池，进行电化学性能测试，测试电压范围为3.0-4.4V。不同倍率下放电比容量数据如表1所示，实施例1和对比例1的扣电1C50圈循环放电比容量对比图如图12所示。
表1
通过表1的结果可以看出，实施例的0.1C放电比容量达到180mAh/g以上、首次库伦效率达到88.3％以上、1C循环第一圈放电比容量达到163mAh/g以上、1C50圈循环容量保持率达到99.6％以上，均优于对比例。从图12可以看出，实施例1的1C循环第1圈放电比容量达到163.98mAh/g，第50圈放电比容量达到164.35mAh/g，50圈循环容量保持率达到100.2％。对比例1的1C循环第1圈放电比容量达到161.82mAh/g，50圈循环容量保持率达到95.9％，实施例1的1C循环性能明显优于对比例1。说明按照本发明所述的方法制备的单晶三元材料，具有容量高、首次库伦效率高、循环性能好的优点。
实施例1和实施例2的1C50圈循环出现轻微爬坡现象，容量保持率超过100％，与Zr4+、Ti4+高价态以及Zr、Ti元素较大的离子半径有关系，一方面这些元素能够稳定结构，利于提升循环性能，一方面这些元素离子半径较大，导致锂离子扩散受阻，阻抗变大，循环初期容量不能较好释放，所以出现爬坡现象。实施例3的0.1C充电比容量和0.1C放电比容量均较高，主要原因是：镁掺杂，Li-O键变短，键能变强，导致板坯间厚度l(LiO2)减小，与此同时，过渡金属M-O键变长，板坯厚度S(MO2)增加。Mg-O的键解离能(ΔHf298＝+394kJ·mol-1)大于Ni-O(ΔHf298＝+391kJ·mol-1)的键解离能，因此在主体结构中引入了Mg2+将提供更强的结构稳定性。对比例4，电化学性能较差，主要是因为烧结条件不适宜导致单晶颗粒烧裂，结构遭到较大破坏，性能变差。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种单晶镍钴锰酸锂三元材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)将三元523单晶前驱体、锂源和含有掺杂元素的纳米助熔剂进行混合，控制锂源和三元523单晶前驱体的重量比为(0.5-1):1，然后进行煅烧，得到D50为6-9μm的团聚体结构晶种；
(2)将步骤(1)得到的团聚体结构晶种与三元523单晶前驱体和锂源混合，得到混合料，然后将混合料进行煅烧，得到单晶镍钴锰酸锂三元材料；
其中，所述三元523单晶前驱体的化学式为Ni0.5Co0.2Mn0.3(OH)2；
在步骤(1)中，所述掺杂元素选自Zr、Ti、Mg、Al和B中的至少一种；所述掺杂元素的重量为所述三元523单晶前驱体的重量的0.1-0.35重量％；
在步骤(2)中，所述锂源中的锂元素的物质的量与所述三元523单晶前驱体中镍钴锰三种元素总物质的量的比为(0.9-1.02):1；所述混合料中含有10-20重量％的团聚体结构晶种。
2.根据权利要求1所述的单晶镍钴锰酸锂三元材料的制备方法，其特征在于，所述锂源为碳酸锂。
3.根据权利要求1或2所述的单晶镍钴锰酸锂三元材料的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述煅烧的条件包括：升温速率为2-5℃/min，煅烧温度为600-800℃，煅烧时间为18-24h。
4.根据权利要求3所述的单晶镍钴锰酸锂三元材料的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述煅烧的气氛为空气。
5.根据权利要求1或2所述的单晶镍钴锰酸锂三元材料的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述纳米助熔剂为含掺杂元素的氧化物、氟化物、氢氧化物、碳酸盐和碱式碳酸盐中的一种或多种的混合物。
6.根据权利要求1或2所述的单晶镍钴锰酸锂三元材料的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述煅烧的具体过程为：以1-5℃/min升温速率升到700-800℃煅烧2-4h，继续以1-4℃/min升温速率升到920-940℃煅烧6-10h。
7.根据权利要求1或2所述的单晶镍钴锰酸锂三元材料的制备方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述混合在VC混料机中进行。
8.根据权利要求1或2所述的单晶镍钴锰酸锂三元材料的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述混合在高混机中进行。
9.根据权利要求1或2所述的单晶镍钴锰酸锂三元材料的制备方法，其特征在于，在步骤(2)中，所述煅烧的气氛为空气。
10.根据权利要求1或2所述的单晶镍钴锰酸锂三元材料的制备方法，其特征在于，在步骤(1)和(2)中，煅烧在马弗炉中进行。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110557304.8A CN113299905B (zh) | 2021-05-21 | 2021-05-21 | 一种单晶镍钴锰酸锂三元材料的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110557304.8A CN113299905B (zh) | 2021-05-21 | 2021-05-21 | 一种单晶镍钴锰酸锂三元材料的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113299905A true CN113299905A (zh) | 2021-08-24 |
| CN113299905B CN113299905B (zh) | 2023-05-16 |
Family
ID=77323578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110557304.8A Active CN113299905B (zh) | 2021-05-21 | 2021-05-21 | 一种单晶镍钴锰酸锂三元材料的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113299905B (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114665090A (zh) * | 2022-04-11 | 2022-06-24 | 中南大学 | 一种一步低温制备大粒径单晶三元正极材料的方法 |
| CN114695878A (zh) * | 2022-06-01 | 2022-07-01 | 四川新能源汽车创新中心有限公司 | 一种单晶三元正极材料及其制备方法和应用 |
| CN116454269A (zh) * | 2023-06-13 | 2023-07-18 | 江门市科恒实业股份有限公司 | 一种钴酸锂正极材料及其制备方法和电池 |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012517675A (ja) * | 2009-02-13 | 2012-08-02 | 成都晶元新材料技術有限公司 | ニッケル・コバルト・マンガン系多元素が添加されたリチウムイオン電池用正極材料及びその製造方法 |
| US20120258369A1 (en) * | 2011-04-07 | 2012-10-11 | Ngk Insulators, Ltd. | Lithium secondary battery and cathode active material therefor |
| CN103746111A (zh) * | 2014-01-28 | 2014-04-23 | 天津先众科技有限公司 | 一种单晶体镍钴锰电池正极材料及其制备方法 |
| CN108172822A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-15 | 昶联金属材料应用制品(广州)有限公司 | 镍钴锰酸锂正极材料及其制备方法 |
| CN109216687A (zh) * | 2018-10-16 | 2019-01-15 | 桑顿新能源科技有限公司 | 一种单晶三元复合材料的制备方法与一种锂离子电池 |
| CN109360963A (zh) * | 2018-11-02 | 2019-02-19 | 圣戈莱（北京）科技有限公司 | 三元正极材料微米级片状单晶结构团聚体及其制备方法 |
| CN109786731A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-05-21 | 上海紫剑化工科技有限公司 | 电极材料、锂离子电池及其制备方法、应用 |
| CN110265634A (zh) * | 2019-05-09 | 2019-09-20 | 浙江美都海创锂电科技有限公司 | 一种单晶高镍ncm锂离子电池正极材料的制备方法 |
| CN110422892A (zh) * | 2019-08-08 | 2019-11-08 | 青岛新正锂业有限公司 | 一种微米级单晶一次颗粒三元正极材料的制备工艺 |
| CN110923801A (zh) * | 2019-11-04 | 2020-03-27 | 天津巴莫科技有限责任公司 | 一种单晶三元材料的制备方法和应用 |
| CN111933927A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-11-13 | 湖北融通高科先进材料有限公司 | 一种镍钴锰酸锂单晶三元材料的制备方法 |
-
2021
- 2021-05-21 CN CN202110557304.8A patent/CN113299905B/zh active Active
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012517675A (ja) * | 2009-02-13 | 2012-08-02 | 成都晶元新材料技術有限公司 | ニッケル・コバルト・マンガン系多元素が添加されたリチウムイオン電池用正極材料及びその製造方法 |
| US20120258369A1 (en) * | 2011-04-07 | 2012-10-11 | Ngk Insulators, Ltd. | Lithium secondary battery and cathode active material therefor |
| CN103746111A (zh) * | 2014-01-28 | 2014-04-23 | 天津先众科技有限公司 | 一种单晶体镍钴锰电池正极材料及其制备方法 |
| CN108172822A (zh) * | 2017-12-29 | 2018-06-15 | 昶联金属材料应用制品(广州)有限公司 | 镍钴锰酸锂正极材料及其制备方法 |
| CN109216687A (zh) * | 2018-10-16 | 2019-01-15 | 桑顿新能源科技有限公司 | 一种单晶三元复合材料的制备方法与一种锂离子电池 |
| CN109360963A (zh) * | 2018-11-02 | 2019-02-19 | 圣戈莱（北京）科技有限公司 | 三元正极材料微米级片状单晶结构团聚体及其制备方法 |
| CN109786731A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-05-21 | 上海紫剑化工科技有限公司 | 电极材料、锂离子电池及其制备方法、应用 |
| CN110265634A (zh) * | 2019-05-09 | 2019-09-20 | 浙江美都海创锂电科技有限公司 | 一种单晶高镍ncm锂离子电池正极材料的制备方法 |
| CN110422892A (zh) * | 2019-08-08 | 2019-11-08 | 青岛新正锂业有限公司 | 一种微米级单晶一次颗粒三元正极材料的制备工艺 |
| CN110923801A (zh) * | 2019-11-04 | 2020-03-27 | 天津巴莫科技有限责任公司 | 一种单晶三元材料的制备方法和应用 |
| CN111933927A (zh) * | 2020-08-17 | 2020-11-13 | 湖北融通高科先进材料有限公司 | 一种镍钴锰酸锂单晶三元材料的制备方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114665090A (zh) * | 2022-04-11 | 2022-06-24 | 中南大学 | 一种一步低温制备大粒径单晶三元正极材料的方法 |
| CN114695878A (zh) * | 2022-06-01 | 2022-07-01 | 四川新能源汽车创新中心有限公司 | 一种单晶三元正极材料及其制备方法和应用 |
| CN116454269A (zh) * | 2023-06-13 | 2023-07-18 | 江门市科恒实业股份有限公司 | 一种钴酸锂正极材料及其制备方法和电池 |
| CN116454269B (zh) * | 2023-06-13 | 2024-04-16 | 江门市科恒实业股份有限公司 | 一种钴酸锂正极材料及其制备方法和电池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113299905B (zh) | 2023-05-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109811412B (zh) | 一种单晶形貌的层状镍锰酸锂正极材料及其制备方法 | |
| CN110010889B (zh) | 一种高压实高稳定性高镍正极材料及其制备方法以及一种锂离子电池 | |
| CN114940519B (zh) | 高镍单晶镍钴锰酸锂三元正极材料的制备方法 | |
| CN112750999B (zh) | 正极材料及其制备方法和锂离子电池 | |
| CN108878799B (zh) | 一种介孔硅酸铝锂包覆的掺杂型单晶三元正极材料及其制备方法 | |
| WO2018095052A1 (zh) | 钴酸锂正极材料及其制备方法以及锂离子二次电池 | |
| CN110718688B (zh) | 一种单晶三元正极材料及其制备方法 | |
| CN113299905B (zh) | 一种单晶镍钴锰酸锂三元材料的制备方法 | |
| CN112736230B (zh) | 一种高电压复合尖晶石包覆正极材料及其制备方法 | |
| CN110534733A (zh) | 一种大单晶锂离子电池镍钴锰酸锂正极材料制备方法 | |
| JP7446486B2 (ja) | コバルトフリーの層状正極材料及び調製方法、リチウムイオン電池 | |
| CN109516509B (zh) | 一种高压实单晶三元正极材料及其制备方法、应用 | |
| JP7324946B2 (ja) | 正極材料、その調製方法およびリチウムイオン電池 | |
| CN110817972B (zh) | 一种氟改性高电压钴酸锂、其制备方法及电池 | |
| CN111009646B (zh) | 一种具有包覆层的高倍率类单晶型镍钴铝酸锂正极材料及其制备方法 | |
| CN110233250A (zh) | 一种单晶颗粒三元正极材料的制备方法 | |
| CN115663173A (zh) | 一种富钠层状氧化物材料及其制备方法和应用 | |
| CN110112393A (zh) | 一种正极材料、及其制备方法和用途 | |
| CN110606509B (zh) | 球形锰酸锂正极材料及其制备方法和应用 | |
| CN116986649A (zh) | 低残碱钠电正极材料及制备方法、钠离子电池 | |
| CN110438557B (zh) | 一种削尖单晶高电压尖晶石镍锰酸锂正极材料的制备方法 | |
| CN113437266A (zh) | 用于锂离子电池的阴极组合物 | |
| KR102646171B1 (ko) | 다원계 양극재 및 이의 제조 방법과 응용 | |
| CN115571924A (zh) | 一种铝氟共掺杂四氧化三钴及其制备方法和应用 | |
| CN113206241B (zh) | 一种单晶镍钴锰酸锂三元材料的制备方法 |
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 | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 435100 No. 66 Changle Avenue, Luojiaqiao Street, Daye City, Huangshi City, Hubei Province Applicant after: Hubei Rongtong High tech Advanced Materials Group Co.,Ltd. Address before: 435100 No. 66 Changle Avenue, Luojiaqiao Street, Daye City, Huangshi City, Hubei Province Applicant before: HUBEI RT ADVANCED MATERIALS Co.,Ltd. |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |