CN114497532A - 一种无钴正极材料及其改性方法和应用 - Google Patents

一种无钴正极材料及其改性方法和应用 Download PDF

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CN114497532A CN202210100957.8A CN202210100957A CN114497532A CN 114497532 A CN114497532 A CN 114497532A CN 202210100957 A CN202210100957 A CN 202210100957A CN 114497532 A CN114497532 A CN 114497532A
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Abstract

本发明提供了一种无钴正极材料及其改性方法和应用。所述无钴正极材料的表面修饰有氨基基团，无钴正极材料的化学式为LiaNixMnyO2，其中，1＜a＜1.2，0.2≤x≤0.95，x+y＝1。本发明通过在无钴正极材料的表面修饰氨基基团，氨基基团可使正极表面存在电子云极化区域即存在电子密集区和电子缺失区，为锂离子的迁移提供更加便利的通道，且加速了初始无钴正极材料表面SEI膜的形成，防止表面膜被氧化，同时，经过氨基基团修饰后，提升了电解液的稳定性，最终提升了含有本发明提供的无钴正极材料的电池的循环稳定性，降低了其循环过程中的电池产气，以及电池的热稳定性。

Description

一种无钴正极材料及其改性方法和应用
技术领域
本发明属于无钴材料技术领域，涉及一种无钴正极材料及其改性方法和应用。
背景技术
近年来，动力电池市场的发展进入快车道，锂离子二次电池作为一种目前最为合理储能介质，其需求量爆发式增长，随着产能的不断提升，对于金属材料的需求不断提升，特别是钴元素，其价格从2018年1月到2021年1月价格上升近两倍，导致电池价格也日益攀升，开发无钴正极材料表现出强大的应用前景。
值得注意的是，无论是无钴正极还是三元材料都会在电池循环过程中伴随着产气的风险，这严重影响正极材料的实际应用价值，正极材料若与电解液具有良好的相容性，这将有助于减低无钴正极材料在电池循环过程中的结构破坏和电池的产气风险，目前常规的正极材料降低产气的方法主要是金属氧化物的包覆，这个方法虽然有效，但是，降低产气效果有限。
CN111916697A公开了一种无钴正极材料及其制备方法以及锂离子电池正极和锂电池。所述正极材料包括核以及包覆所述核的壳，所述核为无钴正极材料，所述核的化学式为LiNixMnyO2，其中，0.55≤x≤0.95，0.05≤y≤0.45，所述壳为包覆剂和碳，该文章中制备得到的材料循环性能较差，导致电池产气的增加，安全性能降低。
CN112786834A公开了一种正极极片及包含其的锂离子电池，所述正极极片包括正极材料层，所述正极材料层中的正极活性物质包括无钴二元材料和三元单晶材料，所述无钴二元材料的化学式为LiNixMn1-xO2，0.5<x<0.8，所述三元单晶材料的化学式为LiNiaCobMn1-a-bO2，0.5<a<0.8，0.03<b<0.3所述三元单晶材料的粒径小于所述无钴二元材料，在所述无钴材料中掺杂三元单晶材料，成本较高。
CN112186158A公开了一种正极复合材料，所述正极复合材料包括无钴正极材料及形成在其表面的复合碳包覆层，其所述无钴正极材料的粒径为3～5μm，粒径在该范围内的无钴正极材料更利于复合碳进行包覆。复合碳中选择石墨烯，能够有效提高无钴正极材料的离子电导率，正极复合材料还能有效隔离电解液，减少副反应的发生，提高了材料的首次充放电容量。但是其所述正极材料的循环性能较差，且同样产气量较高，安全性较低。
因此，如何有效降低无钴正极材料在循环过程中的产气量，提升电池的安全性能，是亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无钴正极材料及其改性方法和应用。本发明通过在无钴正极材料的表面修饰氨基基团，氨基基团可使正极表面存在电子云极化区域即存在电子密集区和电子缺失区，为锂离子的迁移提供更加便利的通道，且加速了初始无钴正极材料表面SEI膜的形成，防止表面膜被氧化，同时，经过氨基基团修饰后，提高了无钴电池中的传统电解液的分解电位，进而还提升了电解液的稳定性，最终提升了含有本发明提供的无钴正极材料的电池的循环稳定性，降低了其循环过程中的电池产气，以及电池的热稳定性。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供一种无钴正极材料，所述无钴正极材料的表面修饰有氨基基团，所述无钴正极材料的化学式为LiaNixMnyO2，其中，1＜a＜1.2，0.2≤x≤0.95，x+y＝1，例如，所述a可以为1.01、1.03、1.05、1.08、1.1、1.13、1.15、1.18或1.19等，所述x可以为0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或0.95等。
本发明通过在无钴正极材料的表面修饰氨基基团，氨基基团可使正极表面存在电子云极化区域即存在电子密集区和电子缺失区，为锂离子的迁移提供更加便利的通道，且加速了初始无钴正极材料表面SEI膜的形成，防止表面膜被氧化，同时，经过氨基基团修饰后，提高了无钴电池中的传统电解液的分解电位，进而还提升了电解液的稳定性，最终提升了含有本发明提供的无钴正极材料的电池的循环稳定性，降低了其循环过程中的电池产气，以及电池的热稳定性。
本发明中，氨基(-NH2)作为一种极性基团在电池充放电过程中，可使正极表面存在电子云极化区域，即存在电子密集区和电子缺失区，这为锂离子的迁移提供了更加便利的通道，能够一定程度上提高电池整体的快充性能；经过氨基修饰的无钴正极材料，会加速初始正极表面SEI膜的形成，防止表面膜被氧化，这有助于进一步降低电池产气，并且一定程度上能够提高电池整体的热稳定性；同时，氨基(-NH2)修饰的无钴正极材料，能够提高传统电解液的分解电位，这是因为官能团化的无钴正极材料相比于只在材料表面包覆单一的金属氧化物，自身催化电位较低，从而催化活性较弱，所以能够提高电解液的分解电位，使得电池在4.4V高电位下的充放电时，电解液仍具有良好的稳定性，从而提高了整个电池的循环稳定性。
如果选用其他基团进行修饰，例如羟基基团，其为弱吸电子基团，则难以在无钴正极材料表面形成电子云极化区域，而本发明中的氨基基团，其修饰的无钴正极材料离域电子能力较强，能够提高与其他离子基团的反应能垒，在降低电池循环过程产气和循环稳定性效果相比于羟基修饰的无钴正极材料效果更为明显。
本发明提供的无钴正极材料，可进行氧化物的掺杂和/或包覆，优选为至少要进行氧化物的包覆。
优选地，含有所述氨基基团的原料为含有氨基基团的硅烷偶联剂。
本发明中，含有氨基基团的硅烷偶联剂包括但不限于γ-氨丙基三乙氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷或苯胺甲基三乙氧基硅烷中的至少一种，优选双氨基或多氨基结构。
第二方面，本发明提供一种如第一方面所述的无钴正极材料的改性方法，所述改性方法包括：
将无钴正极材料、分散剂和含有氨基基团的硅烷偶联剂进行混合热解，得到表面修饰有氨基基团的无钴正极材料；
其中，无钴正极材料的化学式为LiaNixMnyO2，其中，1＜a＜1.2，0.2≤x≤0.95，x+y＝1，例如，所述a可以为1.01、1.03、1.05、1.08、1.1、1.13、1.15、1.18或1.19等，所述x可以为0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9或0.95等。
本发明中，通过含有氨基基团的硅烷偶联剂对无钴正极材料进行表面修饰，经过混合热解过程，实现了氨基基团均匀修饰无钴正极材料，且制备方法简单，氨基基团的附着力强。
本发明中，混合热解的过程可通过搅拌，或者分步分散加入实现。
优选地，所述无钴正极材料与含有氨基基团的硅烷偶联剂的质量体积比为1:(1～10)kg/mL，例如1:1kg/mL、1:2kg/mL、1:3kg/mL、1:4kg/mL、1:5kg/mL、1:6kg/mL、1:7kg/mL、1:8kg/mL、1:9kg/mL或1:10kg/mL等。
本发明中，无钴正极材料与含有氨基基团的硅烷偶联剂的质量体积比过小，即含有氨基基团的硅烷偶联剂的加入量过多，则会出现表面硅烷偶联剂过多降低了无钴正极材料的导电性，而质量体积比过大，即含有氨基基团的硅烷偶联剂的加入量过少，不利于氨基基团的均匀修饰，导致存在无钴正极材料表面无基团修饰的情况，导致无钴正极材料的电化学性能下降。
优选地，所述无钴正极材料在分散剂中的质量浓度为50～100g/L，例如50g/L、55g/L、60g/L、65g/L、70g/L、75g/L、80g/L、85g/L、90g/L、95g/L或100g/L等。
本发明中，无钴正极材料在分散剂中的质量浓度过小，会影响成本性，造成分散剂和硅烷剂偶联剂的浪费，而如果质量浓度过大，又会导致无钴正极材料的团聚加重，不利于硅烷偶联剂的均匀粘连。
优选地，所述分散剂包括N,N二甲基甲酰胺。
优选地，所述含有氨基基团的硅烷偶联剂与分散剂的体积比为10-5～10-4，例如1×10-5、2×10-5、3×10-5、4×10-5、5×10-5、6×10-5、7×10-5、8×10-5、9×10-5或1×10-4等。
优选地，所述混合热解的温度为120～180℃，例如120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165℃、170℃、175℃或180℃等。
本发明中，混合热解的温度过低，则不能实现硅烷偶联剂的完全热解，导致表面片段状结构有机物存在，无法实现氨基基团修饰，而混合热解的温度过高，又会导致氨基基团脱离无钴正极材料表面从而基团没有修饰无钴正极。
优选地，所述混合热解包括：
先将无钴正极材料与分散剂进行超声，然后加入含有氨基基团的硅烷偶联剂搅拌，搅拌过程伴随着热解过程。
本发明中，先超声再进行含有氨基基团的硅烷偶联剂的加入，可以实现混合更均匀。
优选地，所述搅拌的转速为200～600r/min，例如200r/min、250r/min、300r/min、350r/min、400r/min、450r/min、550r/min或600r/min等。
优选地，所述搅拌的时间为15～30min，例如15min、16min、17min、18min、19min、20min、21min、22min、23min、24min、25min、26min、27min、28min、29min或30min等。
优选地，所述热解的温度为120～180℃，例如120℃、125℃、130℃、135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165℃、170℃、175℃或180℃等。
作为优选的技术方案，所述改性方法包括：
先将无钴正极材料与分散剂进行超声，然后加入含有氨基基团的硅烷偶联剂以200～600r/min的转速搅拌15～30min，搅拌过程伴随着120～180℃的热解过程，得到表面修饰有氨基基团的无钴正极材料；
其中，无钴正极材料的化学式为LiaNixMnyO2，其中，1＜a＜1.2，0.2≤x≤0.95，x+y＝1；无钴正极材料与含有氨基基团的硅烷偶联剂的质量体积比为1:(1～10)kg/mL；无钴正极材料在分散剂中的质量浓度为50～100g/L；含有氨基基团的硅烷偶联剂与分散剂的体积比为10-5～10-4。
第三方面，本发明还提供一种锂离子电池，所述锂离子电池包括如第一方面所述的无钴正极材料。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明通过在无钴正极材料的表面修饰氨基基团，氨基基团可使正极表面存在电子云极化区域即存在电子密集区和电子缺失区，为锂离子的迁移提供更加便利的通道，且加速了初始无钴正极材料表面SEI膜的形成，防止表面膜被氧化，同时，经过氨基基团修饰后，提高了无钴电池中的传统电解液的分解电位，进而还提升了电解液的稳定性，最终提升了含有本发明提供的无钴正极材料的电池的循环稳定性，降低了其循环过程中的电池产气，以及电池的热稳定性。本发明提供的电池，25℃下1C循环300周的容量保持率可达98.5％以上，25℃下1C循环600周的容量保持率可达95.1％以上，60℃下1C循环300周的容量保持率可达94.3％以上，60℃下1C循环600周的容量保持率可达89.1％以上，进一步地调控含氨基的硅烷偶联剂的加入量以及热分解温度后，25℃下1C循环300周的容量保持率可达99.3％以上，25℃下1C循环600周的容量保持率可达97.3％以上，60℃下1C循环300周的容量保持率可达96.1％以上，60℃下1C循环600周的容量保持率可达91.7％以上。电池经过循环后的每Ah时的产气量具体为：25℃下循环300周的产气量低至0.13mL/Ah以下，25℃下循环600周的产气量低至0.3mL/Ah以下，60℃下循环300周的产气量低至0.28mL/Ah以下，60℃下循环600周的产气量低至0.45mL/Ah以下。且本发明提供的制备方法简单，氨基基团在无钴正极材料表面的附着力较强。
附图说明
图1为实施例1制备的无钴正极材料的光电子能谱(XPS)的N1s。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
在一个具体实施方式中，本发明提供一种无钴正极材料的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
(1)将锂盐(LiCO3和/或LiOH)和前驱体NixMn1-x(OH)2(0.2≤x≤0.95)和掺杂剂使用高速混料机混合均匀，所述高速混合机的转速为2000～4000r/min，所述混合时间为10～20min，放入到箱式气氛炉中进行烧结，烧结温度为800～1000℃，烧结完成后破碎，破碎完成后采用气流粉碎机进行粉碎，粉碎完成后即得一烧物料；
所述掺杂剂可以为ZrO2、TiO2、TeO、TeO2、SbO2、Sb2O3、Y2O3、Bi2O3或Ta2O5中的至少一种，所述掺杂剂的总掺杂量可以为1000ppm～5000ppm，所述一烧物料的经过气流粉碎后的粒度D50为2.5～3.5μm；
(2)将一烧物料与包覆剂混合，在500～900℃下烧结5～12h，得到无钴正极材料；
其中，所述包覆剂的可以为Al2O3、ZrO2、TiO2、TiO2、H3BO3、MgO、TeO、TeO2、ZnO、WB、WB2、TiN、TiC、Y2O3、Li2ZrO3或Li2TiO3里的至少一种，所述包覆剂的总包覆量可以为1500ppm～5000ppm。
实施例1
本实施例提供一种无钴正极材料，所述无钴正极材料的表面修饰有氨基基团，无钴正极材料的化学式为Li1.05Ni0.75Mn0.25O2。
所述无钴正极材料的改性方法如下：
取1Kg无钴正极材料Li1.05Ni0.75Mn0.25O2放入到10L的N,N二甲基甲酰胺当中，超声20min，然后加入1ml的γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)搅拌同时升温至120℃，反应15min后用丙酮和酒精清洗三次，放入烘箱中烘干，然后过筛，即得所述无钴正极材料；
所述无钴正极材料Li1.05Ni0.75Mn0.25O2的制备方法参考上述具体实施方式中提供的制备方法：
其中，步骤(1)中选用4.72kg的LiOH、10kg的Ni0.75Mn0.25(OH)2和12.83g的Ta2O5的掺杂剂，950℃下烧结10h，一烧物料的D50为2.8μm；
步骤(2)中选用一烧物料10Kg、30.2g的Al2O3及25.2g的WO3，725℃下烧结5h。
图1示出了实施例1制备的无钴正极材料的光电子能谱(XPS)的N1s，由图可以看出无钴正极材料表面修饰有氨基(-NH2)基团。
实施例2
本实施例提供一种无钴正极材料，所述无钴正极材料的表面修饰有氨基基团，无钴正极材料的化学式为Li1.05Ni0.75Mn0.25O2。
所述无钴正极材料的改性方法如下：
取1Kg无钴正极材料Li1.05Ni0.75Mn0.25O2放入到10L的N,N二甲基甲酰胺当中，超声20min，然后加入5ml的γ-氨丙基三乙氧基硅烷(KH550)搅拌同时升温至150℃，反应23min后用丙酮和酒精清洗三次，放入烘箱中烘干，然后过筛，即得所述无钴正极材料；
制备方法与实施例1保持一致。
实施例3
本实施例提供一种无钴正极材料，所述无钴正极材料的表面修饰有氨基基团，无钴正极材料的化学式为Li1.1Ni0.56Mn0.44O2。
所述无钴正极材料的改性方法如下：
取1Kg无钴正极材料Li1.1Ni0.56Mn0.44O2放入到10L的N,N二甲基甲酰胺当中，超声20min，然后加入10ml的N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷(KH-602)搅拌同时升温至180℃，反应30min后用丙酮和酒精清洗三次，放入烘箱中烘干，然后过筛，即得所述无钴正极材料；
无钴正极材料Li1.1Ni0.56Mn0.44O2的制备方法与实施例1的区别为：
步骤(1)中选用4.48Kg的Li2CO3和10Kg的Ni0.56Mn0.44(OH)2。
实施例4
本实施例与实施例1的区别为，本实施例中KH550的加入量为15mL，即。Li1.05Ni0.75Mn0.25O2与KH550的质量体积比为1:15kg/mL。
其余改性方法与制备方法与参数与实施例1保持一致。
实施例5
本实施例与实施例1的区别为，本实施例中搅拌热解的温度为100℃。
其余改性方法与制备方法与参数与实施例1保持一致。
实施例6
本实施例与实施例1的区别为，本实施例中搅拌热解的温度为200℃。
其余改性方法与制备方法与参数与实施例1保持一致。
对比例1
本对比例与实施例1的区别为，本对比例中不对无钴正极材料进行官能团的修饰，且制备方法中，不进行包覆，只进行掺杂。
其余制备方法与参数与实施例1保持一致。
对比例2
本对比例与实施例1的区别为，本对比例中不对无钴正极材料进行官能团的修饰，即本对比例中为没有经过改性方法处理的无钴正极材料Li1.05Ni0.75Mn0.25O2。
不进行改性方法的操作。
其余制备方法与参数与实施例1保持一致。
对比例3
取1Kg无钴正极材料Li1.05Ni0.75Mn0.25O2放入到10L的N,N二甲基甲酰胺当中，超声20min，然后加入10mL的3-羟基-1,2-环氧丙烷搅拌同时升温至90℃，反应2h后用甲醇清洗三次，放入烘箱中烘干，然后过筛，即得羟基(-OH)修饰的无钴正极材料；
其余制备方法与参数与实施例1保持一致。将实施例1-6与对比例1-2提供的无钴正极材料与聚偏氟乙烯，炭黑，和NMP(N-甲基吡咯烷酮)按照92:4:4混合均匀后涂敷到铝箔上的制备得到正极极片，以金属锂片为对电极，得到扣式半电池，进行电化学性能测试：
测试条件为：1C的充放电电流下，分别在25℃和60℃下进行充放电循环，其结果如表1所示。
表1
Figure BDA0003492420680000111
Figure BDA0003492420680000121
表2示出了实施例1-6与对比例1-2提供的电池循环后在每Ah时的产气量(mL)。
表2
Figure BDA0003492420680000122
Figure BDA0003492420680000131
结合表1和表2：
从实施例1实施例4的数据结果可知，含氨基的硅烷偶联剂的加入量过多，会导致热解过程不太完全，从而导致表面粘连的硅烷偶联剂的没有完全转换成氨基，从而导致循环稳定性较差。
从实施例1与实施例5和6的数据结果可知，热解反应中的温度过低，不利于硅烷偶联剂完全分解转成氨基基团，从而导致表面无法完成氨基基团的修饰，而温度过高，又会导致形成的氨基基团在形成初期无法粘接在无钴正极材料表面从而使得氨基基团无法完全包覆在无钴正极材料表面。
从实施例1与对比例1的数据结果可知，不经过包覆也不经过本发明中氨基基团修饰的无钴正极材料，循环稳定性较差，循环过程中与电解液接触，从而导致产气增加，电池循环性较差。
从实施例1与对比例2的数据结果可知，与常规的采用氧化物包覆来降低产气的方法相比，本发明中的无钴正极材料经过氨基基团修饰后，降低电池循环过程产气和循环稳定性效果更为明显。
从实施例1与对比例3的数据结果可知，相比于弱吸电子基团羟基(-OH)修饰的无钴正极材料，本发明中的氨基修饰的无钴正极材料离域电子能力较强，能够提高与其他离子基团的反应能垒，在降低电池循环过程产气和循环稳定性效果相比于羟基修饰的无钴正极材料效果更为明显。
综合表1和表2的数据结果可知，本发明提供的无钴正极材料，经过氨基基团的表面修饰，不仅有效地降低了常温循环下的电池产气，还大幅度降低了高温循环下的电池产气，提升了电池的热稳定性，高温情况下分子运动加快，促进了电解液的快速转化，由于产气过程是微弱的可逆过程，氨基基团的修饰提高了该反应势，从而使得反应向不产气方向进行，从而降低高温产气提高循环稳定性。
综上所述，本发明通过在无钴正极材料的表面修饰氨基基团，氨基基团可使正极表面存在电子云极化区域即存在电子密集区和电子缺失区，为锂离子的迁移提供更加便利的通道，且加速了初始无钴正极材料表面SEI膜的形成，防止表面膜被氧化，同时，经过氨基基团修饰后，提高了无钴电池中的传统电解液的分解电位，进而还提升了电解液的稳定性，最终提升了含有本发明提供的无钴正极材料的电池的循环稳定性，降低了其循环过程中的电池产气，以及电池的热稳定性。且本发明提供的制备方法简单，氨基基团在无钴正极材料表面的附着力较强。本发明提供的电池，25℃下1C循环300周的容量保持率可达98.5％以上，25℃下1C循环600周的容量保持率可达95.1％以上，60℃下1C循环300周的容量保持率可达94.3％以上，60℃下1C循环600周的容量保持率可达89.1％以上，进一步地调控含氨基的硅烷偶联剂的加入量以及热分解温度后，25℃下1C循环300周的容量保持率可达99.3％以上，25℃下1C循环600周的容量保持率可达97.3％以上，60℃下1C循环300周的容量保持率可达96.1％以上，60℃下1C循环600周的容量保持率可达91.7％以上。电池经过循环后的每Ah时的产气量具体为：25℃下循环300周的产气量低至0.13mL/Ah以下，25℃下循环600周的产气量低至0.3mL/Ah以下，60℃下循环300周的产气量低至0.28mL/Ah以下，60℃下循环600周的产气量低至0.45mL/Ah以下。
申请人声明，以上所述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所属技术领域的技术人员应该明了，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (10)

1.一种无钴正极材料，其特征在于，所述无钴正极材料的表面修饰有氨基基团，所述无钴正极材料的化学式为LiaNixMnyO2，其中，1＜a＜1.2，0.2≤x≤0.95，x+y＝1。
2.根据权利要求1所述的无钴正极材料，其特征在于，含有所述氨基基团的原料为含有氨基基团的硅烷偶联剂。
3.一种如权利要求1或2所述的无钴正极材料的改性方法，其特征在于，所述改性方法包括：
将无钴正极材料、分散剂和含有氨基基团的硅烷偶联剂进行混合热解，得到表面修饰有氨基基团的无钴正极材料；
其中，所述无钴正极材料的化学式为LiaNixMnyO2，其中，1＜a＜1.2，0.2≤x≤0.95，x+y＝1。
4.根据权利要求3所述的无钴正极材料的改性方法，其特征在于，所述无钴正极材料与含有氨基基团的硅烷偶联剂的质量体积比为1:(1～10)kg/mL。
5.根据权利要求3或4所述的无钴正极材料的改性方法，其特征在于，所述无钴正极材料在分散剂中的质量浓度为50～100g/L。
6.根据权利要求3-5任一项所述的无钴正极材料的改性方法，其特征在于，所述含有氨基基团的硅烷偶联剂与分散剂的体积比为10-5～10-4；
优选地，所述分散剂包括N,N二甲基甲酰胺；
优选地，所述混合热解的温度为120～180℃。
7.根据权利要求3-6任一项所述的无钴正极材料的改性方法，其特征在于，所述混合热解包括：
先将无钴正极材料与分散剂进行超声，然后加入含有氨基基团的硅烷偶联剂搅拌，搅拌过程伴随着热解过程。
8.根据权利要求7所述的无钴正极材料的改性方法，其特征在于，所述搅拌的转速为200～600r/min；
优选地，所述搅拌的时间为15～30min；
优选地，所述热解的温度为120～180℃。
9.根据权利要求3-8任一项所述的无钴正极材料的改性方法，其特征在于，所述改性方法包括：
先将无钴正极材料与分散剂进行超声，然后加入含有氨基基团的硅烷偶联剂以200～600r/min的转速搅拌15～30min，搅拌过程伴随着120～180℃的热解过程，得到表面修饰有氨基基团的无钴正极材料；
其中，无钴正极材料的化学式为LiaNixMnyO2，其中，1＜a＜1.2，0.2≤x≤0.95，x+y＝1；无钴正极材料与含有氨基基团的硅烷偶联剂的质量体积比为1:(1～10)kg/mL；无钴正极材料在分散剂中的质量浓度为50～100g/L；含有氨基基团的硅烷偶联剂与分散剂的体积比为10-5～10-4。
10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括如权利要求1或2所述的无钴正极材料。
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