CN115367816A - 一种镍锰酸锂正极材料、其制备方法及锂离子电池 - Google Patents

一种镍锰酸锂正极材料、其制备方法及锂离子电池 Download PDF

Info

Publication number
CN115367816A
CN115367816A CN202211322679.7A CN202211322679A CN115367816A CN 115367816 A CN115367816 A CN 115367816A CN 202211322679 A CN202211322679 A CN 202211322679A CN 115367816 A CN115367816 A CN 115367816A
Authority
CN
China
Prior art keywords
lithium
preparation
manganese oxide
positive electrode
electrode material
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
Application number
CN202211322679.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115367816B (zh
Inventor
周磊
范未峰
张彬
张郑
王政强
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.)
Yibin Libao New Materials Co Ltd
Original Assignee
Yibin Libao New Materials 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 Yibin Libao New Materials Co Ltd filed Critical Yibin Libao New Materials Co Ltd
Priority to CN202211322679.7A priority Critical patent/CN115367816B/zh
Publication of CN115367816A publication Critical patent/CN115367816A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115367816B publication Critical patent/CN115367816B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G53/00—Compounds of nickel
    • C01G53/40—Nickelates
    • C01G53/42—Nickelates containing alkali metals, e.g. LiNiO2
    • C01G53/44—Nickelates containing alkali metals, e.g. LiNiO2 containing manganese
    • 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
    • H01M4/50—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
    • 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

Landscapes

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

Abstract

本发明公开了一种镍锰酸锂正极材料、其制备方法及锂离子电池，涉及电池材料技术领域。镍锰酸锂正极材料的制备方法包括：将镍锰二元前驱体和锂源混合后在混合气氛下进行一次烧结，混合气氛包括氧气、氮气和二氧化硫，且氧气、氮气和二氧化硫的体积比为2:6.5~7.0:1.0~1.5。通过在一次烧结过程中引入氧气、氮气和二氧化硫形成的混合气体，并配合调整气体的用量比例，可以显著改善镍锰酸锂正极材料的循环性能。这可能是由于引入的混合气体可以在烧结过程中修复晶体的100面，改变晶相结构，减少Mn3+的产生，进而减少歧化反应的发生，减少放电时Mn单质的析出，提高材料的循环性能。

Description

一种镍锰酸锂正极材料、其制备方法及锂离子电池
技术领域
本发明涉及电池材料技术领域，具体而言，涉及一种镍锰酸锂正极材料、其制备方法及锂离子电池。
背景技术
钴由于其稀缺性和战略价值，导致价格长期居高不下，从能源安全和经济性方面考量，无钴材料会是未来新能源领域的一个重要分支。根据报道，已经有少部分电池在增加电池镍成分的同时，也大幅降低了钴的用量。其中，镍锰酸锂电池具备10min快速充电、耐宽温(-40~60℃)、循环使用寿命长、能量密度高等特点，被誉为最具有发展潜力的正极材料。
近年来，关于LiNi0.5Mn1.5O4材料相关方面的研究和应用形成快速增长的势态，一些公司已经在开始尝试LiNi0.5Mn1.5O4材料的商品化开发问题。目前众多企业已布局5V尖晶石镍锰酸锂材料的研发。
但是，镍锰酸锂电池存在着难以克服的缺陷：
（1）循环寿命低，尤其高温循环时，镍锰酸锂中的Mn3+易发生歧化反应生成Mn2+和Mn4+，其中Mn2+易溶于电解液，使得锰酸锂中的Mn3+大量损失，进而降低了电池的容量。
（2）Mn3+最多的聚集在100面，晶体的不稳定性表现的比较突出，会造成循环性能下降；Mn3+的产生，易产生歧化反应，在负极上面吸附出Mn单质，导致刺穿隔膜，产生热失控。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种镍锰酸锂正极材料、其制备方法及锂离子电池，旨在显著改善材料的循环性能。
本发明是这样实现的：
第一方面，本发明提供一种镍锰酸锂正极材料的制备方法，包括：
将镍锰二元前驱体和锂源混合后在混合气氛下进行一次烧结，混合气氛包括氧气、氮气和二氧化硫，且氧气、氮气和二氧化硫的体积比为2:6.5~7.0:1.0~1.5；
其中，镍锰二元前驱体的化学式为NixMn1~x(OH)2，X=0.24~0.26。
在本发明可选的实施方式中，一次烧结的过程中，控制烧结温度为850℃~950℃，保温时间为10h~15h；
在升温至烧结温度的过程中，控制升温速率为2.5℃/min~3.5℃/min。
在本发明可选的实施方式中，一次烧结的过程中，控制炉膛内气体压强为5Pa~20Pa。
在本发明可选的实施方式中，在烧结温度的条件下保温结束后，进行退火，退火过程是控制保温区温度为450℃~650℃，保温时间为2h~6h。
在本发明可选的实施方式中，将镍锰二元前驱体与锂源和掺杂剂混合均匀后再进行一次烧结；
镍锰二元前驱体中金属元素与锂源中锂元素的摩尔比为1:0.50-0.53。
在本发明可选的实施方式中，锂源选自碳酸锂、氢氧化锂和硝酸锂中的至少一种。
在本发明可选的实施方式中，掺杂剂选自氧化锆、氧化铝、氧化钛和氧化镁中的至少一种。
在本发明可选的实施方式中，掺杂剂为氧化锆，锆元素的加入量为900ppm~1100ppm。
第二方面，本发明还提供一种镍锰酸锂正极材料，通过上述制备方法制备而得。
第三方面，本发明还提供一种锂离子电池，其包括上述镍锰酸锂正极材料。
本发明具有以下有益效果：通过在一次烧结过程中引入氧气、氮气和二氧化硫形成的混合气体，并配合调整气体的用量比例，可以显著改善镍锰酸锂正极材料的循环性能。这可能是由于引入的混合气体可以在烧结过程中修复晶体的100面，改变晶相结构，减少Mn3+的产生，进而减少歧化反应的发生，减少放电时Mn单质的析出，提高材料的循环性能。
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为制备得到前驱体的形貌图；
图2为实施例1中制备得到的正极材料的形貌图；
图3为对比例1中制备得到的正极材料的形貌图。
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，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。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。
本发明提供一种镍锰酸锂正极材料的制备方法，包括：
S1、混料
将镍锰二元前驱体和锂源混合，前驱体和锂源的种类不限，可以是制备镍锰酸锂的常规原料。
其中，镍锰二元前驱体的化学式为NixMn1~x(OH)2，X=0.24~0.26，X可以为0.24、0.25、0.26等，也可以为以上相邻取值中的任意值。
在一些实施例中，为提升正极材料的性能还可以引入掺杂剂，将镍锰二元前驱体与锂源和掺杂剂混合均匀后再进行一次烧结，掺杂剂的种类不限，可以为常规的镍锰酸锂正极材料的掺杂剂。
进一步地，镍锰二元前驱体中金属元素（镍锰）与锂源中锂元素的摩尔比为1:0.50-0.53，如可以为1:0.50、1:0.51、1:0.52、1:0.53等，该比值控制在上述范围内为宜。
在一些实施例中，锂源选自碳酸锂、氢氧化锂和硝酸锂中的至少一种，以上几种锂源均适合于本发明实施例提供的制备方法。掺杂剂选自氧化锆、氧化铝、氧化钛和氧化镁中的至少一种，通过引入以上几种掺杂剂均有利于提升正极材料的性能。
在一些实施例中，为进一步提高正极材料的性能，掺杂剂为氧化锆，锆元素的加入量为900ppm~1100ppm，如900ppm、1000ppm、1100ppm等。
S2、烧结
将原料混合均匀后，在混合气氛下进行一次烧结，混合气氛包括氧气、氮气和二氧化硫，且氧气、氮气和二氧化硫的体积比为2:6.5~7.0:1.0~1.5。发明人创造性地采用氧气、氮气和二氧化硫形成的混合气体作为烧结气氛，能够在烧结过程中修复晶体的100面，改变晶相结构，减少Mn3+的产生，进而减少歧化反应的发生，减少放电时Mn单质的析出，提高材料的循环性能。
具体地，氧气、氮气和二氧化硫的体积比可以为2:6.5:1.0、2:6.5:1.5、2:7.0:1.0、2:7.0:1.5等。该体积比为常温常压下的体积比，常温可以为15-30℃，常压为大气压。
进一步地，一次烧结是先以2.5℃/min~3.5℃/min的升温速率升温至烧结温度进行保温，烧结温度控制为850℃~950℃，保温时间为10h~15h。通过进一步控制烧结参数，以获得均一的正极材料产品。具体地，升温速率可以为2.5℃/min、3.0℃/min、3.5℃/min等；烧结温度可以为850℃、870℃、900℃、920℃、950℃等；保温时间可以为10h、11h、12h、13h、14h、15h等。
在一些实施例中，一次烧结的过程中，控制炉膛内气体压强为5Pa~20Pa（表压），以将产生的水气输出。具体地，气体压强可以为5Pa、10Pa、15Pa、20Pa等。
进一步地，在烧结温度的条件下保温结束后，进行退火，其作用也是减少Mn3+的产生，退火过程是控制保温区温度为450℃~650℃，保温时间为2h~6h，控制烧结炉内的气温下降至450℃~650℃后进行保温。具体地，保温区温度可以为450℃、500℃、550℃、600℃、650℃等；保温时间可以为2h、3h、4h、5h、6h等。
本发明实施例还提供一种镍锰酸锂正极材料，通过上述制备方法制备而得，具备非常好的循环性能。
就形貌上而言，属于尖晶石型，本发明实施例中的制备方法能够修复晶体100面，改变晶相结构。
本发明实施例还提供一种锂离子电池，其包括上述镍锰酸锂正极材料，由于镍锰酸锂正极材料性能的提升使锂离子电池性能得到改善。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
需要说明的是，以下实施例和对比例采用的前驱体NixMn1~x(OH)2，X=0.24~0.26，其制备过程为现有技术，具体步骤如下：
（1）将镍盐、锰盐材料，按其Ni:Mn元素摩尔比为1:3溶于去离子水中混合均匀；
（2）使用溶胶凝胶法制备镍锰前驱体，将上述（1）中所得混合物加入在螯合剂中，用碳酸氢氨调节pH在8~10，搅拌至粘稠，搅拌状态下加入纯净水，制作成金属Ni+Mn 离子浓度为100~150g/L的溶液，加入助沉剂至沉淀完全，过滤沉淀物进行干燥，得到镍锰二元前驱体。
实施例1
本实施例提供一种镍锰酸锂正极材料的制备方法，包括：
（1）混料
取二元前驱体NixMn1-x(OH)2，其中X=0.25，将二元前驱体与碳酸锂按照金属摩尔比1:0.52混合，并使用高速混合机使原料混合均匀。
（2）烧结
将混合均匀后的物料于气氛箱式炉中进行一次烧结，使用气氛为混合气体，O2:N2:SO2=2:6.5:1.5，保温区温度为950℃、升温速率为3℃/min，保温时间为10h。
退火工艺：保温区温度550℃，保温时间2h。
实施例2
本实施例提供一种镍锰酸锂正极材料的制备方法，与实施例1的区别仅在于：一次烧结使用的混合气氛中的气体比例，O2:N2:SO2=2:7:1。
实施例3
本实施例提供一种镍锰酸锂正极材料的制备方法，包括：
（1）混料
取二元前驱体NixMn1-x(OH)2，其中X=0.24，将二元前驱体与碳酸锂按照金属摩尔比1:0.50混合，并使用高速混合机使原料混合均匀。
（2）烧结
将混合均匀后的物料于气氛箱式炉中进行一次烧结，使用气氛为混合气体，O2:N2:SO2=2:6.5:1.0，保温区温度为850℃、升温速率为2.5℃/min，保温时间为15h。
退火工艺：保温区温度450℃，保温时间6h。
实施例4
本实施例提供一种镍锰酸锂正极材料的制备方法，包括：
（1）混料
取二元前驱体NixMn1-x(OH)2，其中X=0.26，将二元前驱体与碳酸锂按照金属摩尔比1:0.53混合，并使用高速混合机使原料混合均匀。
（2）烧结
将混合均匀后的物料于气氛箱式炉中进行一次烧结，使用气氛为混合气体，O2:N2:SO2=2:6.8:1.7，保温区温度为950℃、升温速率为3℃/min，保温时间为10h。
退火工艺：保温区温度650℃，保温时间2h。
对比例1
与实施例1的区别仅在于：一次烧结使用的气体为空气。
对比例2
与实施例1的区别仅在于：一次烧结使用的混合气氛中的气体比例，O2:N2:SO2=2:5:3。
对比例3
与实施例1的区别仅在于：一次烧结使用的混合气氛中的气体种类和比例，O2:N2:NO2=2:6.5:1.5。
对比例4
与实施例1的区别仅在于：一次烧结使用的混合气氛中的气体种类和比例，O2:N2:NO2=2:7:1。
对比例5
与实施例1的区别仅在于：一次烧结使用的混合气氛中的气体种类和比例，O2:N2:CO2=2:6.5:1.5。
对比例6
与实施例1的区别仅在于：一次烧结使用的混合气氛中的气体种类和比例，O2:N2:CO2=2:7:1。
对比例7
与实施例1的区别仅在于：一次烧结使用的混合气氛中的气体种类和比例，O2:N2=2:6.5，即不通入SO2。
试验例1
测试实施例和对比例制备得到的高电压尖晶石型镍锰酸锂正极材料的性能，测试结果如表1所示。
测试方法：用镍锰酸锂正极材料制作成扣式电池，具体制作方法和测
试条件如下：
按质量比8：1：1 称上述制备的正极材料、SuperP 和LA132 水性粘接剂置于玛瑙研钵中，以无水乙醇作分散剂，混合研磨后将浆料均匀地涂布
于厚度为20μm 的铝箔上，待干燥后用打孔器制成直径为12mm 的圆形正极片。然后以金属锂片为负极，使用 Cellgard-2400 型聚丙烯膜为隔膜，电解液为1.0mol/L LiPF6〔碳酸乙烯酯(EC)+碳酸甲乙酯(EMC)+碳酸二乙酯(DEC)〕〔m(EC):m(EMC):m(DEC)=1:1:1〕，在充满高纯氩气的手套箱中装配成CR2032 型扣式电池，然后在武汉市蓝电电子股份有限公司生产的CT2001 型电池测试系统上对扣式电池进行充放电测试。电压范围为： 3.5V-4.95V。对所得的扣式电池在0.2C下测其初始放电克容量，随后测其0.5C以及1C 下的放电克容量，2C 下循环20 周和50 周后测其容量保持率。
表1 实施例和对比例制备得到材料的性能测试结果
组别 混合气体 比例 0.2C 首效 0.5C 1C 2C 20 圈循环（ % ） 50 圈循环（ % ）
实施例 1 O <sub>2 </sub>:N <sub>2 </sub>:SO <sub>2</sub> 2:6.5:1.5 136.8 94.21 137.2 137.1 137.4 95.94 94.19
实施例 2 O <sub>2 </sub>:N <sub>2 </sub>:SO <sub>2</sub> 2:7:1 137.8 94.21 138.2 138.1 137.4 96.94 94.69
对比例 1 空气 - 130.8 89.90 131.5 131.4 130.8 96.42 89.80
对比例 2 O <sub>2 </sub>:N <sub>2 </sub>:SO <sub>2</sub> 2:5:3 128.8 86.90 127.5 127.4 126.8 91.42 85.89
对比例 3 O <sub>2 </sub>:N <sub>2 </sub>:NO <sub>2</sub> 2:6.5:1.5 130.2 88.40 130.5 130.4 130.8 93.42 89.86
对比例 4 O <sub>2 </sub>:N <sub>2 </sub>:NO <sub>2</sub> 2:7:1 130.6 89.86 131.5 131.4 130.4 93.42 89.80
对比例 5 O <sub>2 </sub>:N <sub>2 </sub>:CO <sub>2</sub> 2:6.5:1.5 130.1 89.55 131.5 131.3 129.8 93.42 88.80
对比例 6 O <sub>2 </sub>:N <sub>2 </sub>:CO <sub>2</sub> 2:7:1 129.8 89.65 130.5 130.4 130.8 93.42 88.52
根据实施例1和对比例1-2可以看出，采用本发明实施例制备出的高电压尖晶石型镍锰酸锂正极材料，通入混合气体，减少Mn3+的形成，即减少了Mn的析出，提高材料的循环性能。而如果混合气体的SO2占比过多，会降低正极材料的性能。
通过实施例1和对比例3-6可以看出，将二氧化硫替换后其他气体，对正极材料的性能没有改善，与通过空气的效果相差不大。
试验例2
通过上述方法制得镍锰二元前驱体的形貌如图1所示。
测试实施例1和对比例1得到正极材料的形貌，结果如图2和图3所示。
对比例1中制备得到的正极材料形貌图如图3所示，存在明显的100面，而实施例1制备得到的正极材料形貌如图2所示，100面得到一定程度的修复，晶相结构得到改变。
需要补充的是，现有文献有报道（如：“Understanding the Formation of theTruncated Morphology of High-Voltage Spinel LiNi0.5Mn1.5O4 via Direct Atomic-Level Structural Observations”，Bin Chen等，Chem. Mater. 2018,30(6) - 2174～2182），Mn3+最多的聚集在100面，本发明实施例可以对100面进行修复，有利于减少Mn3+的产生，进而减少歧化反应的发生，减少放电时Mn单质的析出，提高材料的循环性能。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种镍锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括：
将镍锰二元前驱体和锂源混合后在混合气氛下进行一次烧结，所述混合气氛包括氧气、氮气和二氧化硫，且氧气、氮气和二氧化硫的体积比为2:6.5~7.0:1.0~1.5；
其中，所述镍锰二元前驱体的化学式为NixMn1~x(OH)2，X=0.24~0.26。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述一次烧结的过程中，控制烧结温度为850℃~950℃，保温时间为10h~15h；
在升温至所述烧结温度的过程中，控制升温速率为2.5℃/min~3.5℃/min。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述一次烧结的过程中，控制炉膛内气体压强为5Pa~20Pa。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，在所述烧结温度的条件下保温结束后，进行退火，退火过程是控制保温区温度为450℃~650℃，保温时间为2h~6h。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将所述镍锰二元前驱体与所述锂源和掺杂剂混合均匀后再进行一次烧结；
所述镍锰二元前驱体中金属元素与所述锂源中锂元素的摩尔比为1:0.50-0.53。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述锂源选自碳酸锂、氢氧化锂和硝酸锂中的至少一种。
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述掺杂剂选自氧化锆、氧化铝、氧化钛和氧化镁中的至少一种。
8.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述掺杂剂为氧化锆，锆元素的加入量为900ppm~1100ppm。
9.一种镍锰酸锂正极材料，其特征在于，通过权利要求1~8中任一项所述的制备方法制备而得。
10.一种锂离子电池，其特征在于，其包括权利要求9所述的镍锰酸锂正极材料。
CN202211322679.7A 2022-10-27 2022-10-27 一种镍锰酸锂正极材料、其制备方法及锂离子电池 Active CN115367816B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211322679.7A CN115367816B (zh) 2022-10-27 2022-10-27 一种镍锰酸锂正极材料、其制备方法及锂离子电池

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211322679.7A CN115367816B (zh) 2022-10-27 2022-10-27 一种镍锰酸锂正极材料、其制备方法及锂离子电池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115367816A true CN115367816A (zh) 2022-11-22
CN115367816B CN115367816B (zh) 2023-02-03

Family

ID=84073840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211322679.7A Active CN115367816B (zh) 2022-10-27 2022-10-27 一种镍锰酸锂正极材料、其制备方法及锂离子电池

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115367816B (zh)

Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5656391A (en) * 1992-12-08 1997-08-12 Hambitzer; Guenther lectrochemical alkali metal cell and process for its manufacture
CN101465420A (zh) * 2009-01-09 2009-06-24 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 一种锂离子动力电池正极材料镍锰酸锂的制备方法
CN102120624A (zh) * 2011-01-14 2011-07-13 哈尔滨工业大学 一种制备高压锂离子电池正极材料LiXyNi0.5-yMn1.5O4的方法
JP2016081597A (ja) * 2014-10-10 2016-05-16 ソニー株式会社 リチウムイオン電池
CN106848470A (zh) * 2017-03-08 2017-06-13 中南大学 一种从废旧镍钴锰三元锂离子电池中回收、制备三元正极材料的方法
US20190036117A1 (en) * 2017-07-26 2019-01-31 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Lithium ion battery and positive active material thereof
CN111755672A (zh) * 2019-05-14 2020-10-09 中南大学 一种二硫化钼包覆二氧化钼负极材料及其制备方法和应用
CN111769286A (zh) * 2020-07-16 2020-10-13 凤凰新能源(惠州)有限公司 一种高电压镍锰酸锂正极材料及其制备方法
CN112194201A (zh) * 2020-05-08 2021-01-08 江苏载驰科技股份有限公司 一种回收废旧锂离子电池有价金属及再生三元正极材料的方法
US20210036358A1 (en) * 2019-07-31 2021-02-04 Innolith Technology AG So2-based electrolyte for a rechargeable battery cell, and rechargeable battery cells
WO2021129109A1 (zh) * 2019-12-26 2021-07-01 蜂巢能源科技有限公司 一种锂离子电池的无钴正极材料及其制备方法和锂离子电池
WO2021196732A1 (zh) * 2020-03-31 2021-10-07 蜂巢能源科技有限公司 正极材料及其制备方法、锂离子电池和电动汽车
WO2021215670A1 (ko) * 2020-04-21 2021-10-28 주식회사 탑머티리얼 스피넬 복합고용체 산화물을 포함하는 양극 활물질, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
CN113582254A (zh) * 2021-07-30 2021-11-02 蜂巢能源科技有限公司 一种层状正极材料及其制备方法与用途
CN114349074A (zh) * 2022-01-10 2022-04-15 宜宾锂宝新材料有限公司 一种镍锰酸锂正极材料及其制备方法与应用
CN114388812A (zh) * 2022-03-23 2022-04-22 宜宾锂宝新材料有限公司 一种镍锰尖晶石型正极材料及其制备方法和应用
CN114940519A (zh) * 2022-06-20 2022-08-26 泾河新城陕煤技术研究院新能源材料有限公司 高镍单晶镍钴锰酸锂三元正极材料的制备方法

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5656391A (en) * 1992-12-08 1997-08-12 Hambitzer; Guenther lectrochemical alkali metal cell and process for its manufacture
CN101465420A (zh) * 2009-01-09 2009-06-24 机械科学研究总院先进制造技术研究中心 一种锂离子动力电池正极材料镍锰酸锂的制备方法
CN102120624A (zh) * 2011-01-14 2011-07-13 哈尔滨工业大学 一种制备高压锂离子电池正极材料LiXyNi0.5-yMn1.5O4的方法
JP2016081597A (ja) * 2014-10-10 2016-05-16 ソニー株式会社 リチウムイオン電池
CN106848470A (zh) * 2017-03-08 2017-06-13 中南大学 一种从废旧镍钴锰三元锂离子电池中回收、制备三元正极材料的方法
US20190036117A1 (en) * 2017-07-26 2019-01-31 Contemporary Amperex Technology Co., Limited Lithium ion battery and positive active material thereof
CN111755672A (zh) * 2019-05-14 2020-10-09 中南大学 一种二硫化钼包覆二氧化钼负极材料及其制备方法和应用
US20210036358A1 (en) * 2019-07-31 2021-02-04 Innolith Technology AG So2-based electrolyte for a rechargeable battery cell, and rechargeable battery cells
WO2021129109A1 (zh) * 2019-12-26 2021-07-01 蜂巢能源科技有限公司 一种锂离子电池的无钴正极材料及其制备方法和锂离子电池
WO2021196732A1 (zh) * 2020-03-31 2021-10-07 蜂巢能源科技有限公司 正极材料及其制备方法、锂离子电池和电动汽车
WO2021215670A1 (ko) * 2020-04-21 2021-10-28 주식회사 탑머티리얼 스피넬 복합고용체 산화물을 포함하는 양극 활물질, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
CN112194201A (zh) * 2020-05-08 2021-01-08 江苏载驰科技股份有限公司 一种回收废旧锂离子电池有价金属及再生三元正极材料的方法
CN111769286A (zh) * 2020-07-16 2020-10-13 凤凰新能源(惠州)有限公司 一种高电压镍锰酸锂正极材料及其制备方法
CN113582254A (zh) * 2021-07-30 2021-11-02 蜂巢能源科技有限公司 一种层状正极材料及其制备方法与用途
CN114349074A (zh) * 2022-01-10 2022-04-15 宜宾锂宝新材料有限公司 一种镍锰酸锂正极材料及其制备方法与应用
CN114388812A (zh) * 2022-03-23 2022-04-22 宜宾锂宝新材料有限公司 一种镍锰尖晶石型正极材料及其制备方法和应用
CN114940519A (zh) * 2022-06-20 2022-08-26 泾河新城陕煤技术研究院新能源材料有限公司 高镍单晶镍钴锰酸锂三元正极材料的制备方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BIN CHEN等: "Understanding the Formation of the Truncated Morphology of High-Voltage Spinel LiNi0.5Mn1.5O4 via Direct Atomic-Level Structural Observations", 《CHEMISTRY OF MATERIALS》 *
ZHANJUN CHEN等: "Synthesis of ordered LiNi0.5Mn1.5O4 nanoplates with exposed {100} and {110} crystal planes and its electrochemical performance for lithium ions batteries", 《SOLID STATE IONICS》 *
徐宁等: "锂离子蓄电池正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4的合成", 《电源技术》 *
李世友等: "高电压正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4的研究进展", 《化工新型材料》 *
赵巧丽等: "5V锂离子电池正极材料LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_4的低温燃烧法合成及性能研究", 《化学通报》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN115367816B (zh) 2023-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
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
AU2020101817A4 (en) Mg-Zr co-doped high nickel ternary cathode material and preparation method and application thereof
EP4159897A1 (en) Single-crystal-type multi-element positive electrode material, and preparation method therefor and application thereof
CN113363492A (zh) 一种复合包覆改性的高镍nca正极材料及其制备方法
CN114005978B (zh) 一种无钴正极材料及其制备方法和应用
CN107732234B (zh) 一种Er、Zr金属离子混合掺杂三元正极材料及其制备方法
CN114068912B (zh) 一种二元高镍单晶正极材料及其制备方法
CN113651374B (zh) 锆铁掺杂的镍钴锰三元前驱体的制备方法
CN110943212A (zh) 一种掺钒的镍锰复合氢氧化物及其制造方法
CN113461069A (zh) 一种锂离子电池正极材料前驱体及其制备方法和锂离子电池正极材料
CN114620777B (zh) 一种超高镍三元前驱体及其制备方法
CN114349074A (zh) 一种镍锰酸锂正极材料及其制备方法与应用
CN115498171A (zh) 一种高镍三元正极材料及其制备方法和应用
CN115676797A (zh) 一种磷酸锰铁锂材料、制备方法及其应用
CN112382739A (zh) 一种表面包覆改性的镍钴锰酸锂三元正极材料的制备方法
CN113506874A (zh) 一种一步法掺杂包覆改性的ncm三元正极材料及其制备方法
CN113903909A (zh) 一种钴纳米涂层改性的富镍低钴单晶多元正极材料及其制备方法
CN113422039A (zh) 三元系复合氧化物基体材料、三元正极材料及制备方法与由其制备的锂离子电池
CN210006820U (zh) 一种具有掺杂和包覆双修饰的锂离子电池正极结构
CN117059794A (zh) 一种钠离子电池正极材料及其制备方法和应用
CN115367816B (zh) 一种镍锰酸锂正极材料、其制备方法及锂离子电池
CN115498158A (zh) 一种包覆改性尖晶石锰酸锂材料及其制备方法和应用
CN111994967A (zh) 一种钛掺杂的高镍三元锂离子正极材料制备方法
CN111653763A (zh) 三元锂离子电池正极材料及其制备方法

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant