JP2023501071A - 正極材料、その調製方法およびリチウムイオン電池 - Google Patents

正極材料、その調製方法およびリチウムイオン電池 Download PDF

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Abstract

本開示は、正極材料、その調製方法およびリチウムイオン電池を提供する。前記正極材料は、コアシェル構造であり、コア層には、コバルトフリー単結晶正極活性物質が含まれ、シェル層には、ＬｉＡｌＯ２およびＬｉＦｅＰＯ４が含まれる。コバルトフリー単結晶正極活性物質の表面にＬｉＡｌＯ２およびＬｉＦｅＰＯ４が被覆されることにより、コバルトフリー単結晶層状正極材料の導電性を向上させることで、材料の容量、倍率およびサイクル性能を向上させることができる。【選択図】図１

Description

本開示は、電池の技術分野に関し、たとえば正極材料、その調製方法およびリチウムイオン電池に関する。
現在、新エネルギー自動車の分野では、リチウムイオン動力電池に対するニーズがより厳しく、たとえば安全性能、サイクル性能、コストなどである。正極材料のコストが動力電池の合計コストの３０～４０％を占めており、動力電池のコストを低下しようとすれば、正極材料のコストを低下する必要がある。
ニッケルコバルトマンガン（ＮＣＭ）においては、コバルト元素の価格の変動が電池のコストに対する制御を制約するとともに、コバルト金属の価格が高く、環境を汚染しやすいため、三元正極材料のコバルト含有量を低下させるか、または材料にコバルトを含めさせないことで、製造コストを低下させることができる。
しかしながら、単純なコバルトフリー単結晶材料のリチウムイオン導電性が悪く、イオン導電性が電池の充放電過程におけるリチウムイオンの挿入脱離速度を制約し、材料容量の発揮に有利ではなく、材料の倍率性能に影響を及ぼしている。サイクルの進行に伴い、電池の内部抵抗が増加し、電池が発熱しやすく、使用安全上の潜在的なリスクがある。
ＣＮ１０９６８６９７０Ａでは、コバルトフリーリチウムリッチ三元正極材料ＮＭＡおよびその調製方法が開示されている。前記コバルトフリーリチウムリッチ三元正極材料ＮＭＡの化学式がＬｉ１＋ＰＮｉ１－ｘ－ｙ－ｚＭｎｘＡｌｙＭｚＯ２であり、その前駆体の化学式がＮｉ１－ｘ－ｙ－ｚＭｎｘＡｌｙＭｚ（ＯＨ）２であり、ただし、０．０３＜Ｐ＜０．３、０．１＜Ｘ＜０．６、０．０１＜Ｙ＜０．１、０．０１＜Ｚ＜０．３となり、ＭがＣｅ３＋、Ｔｉ４＋、Ｚｒ４＋、Ｍｇ２＋のうちの１種または２種以上であり、前記前駆体がナノシート状凝集粒子であり、前記ナノシート状の前駆体の厚さが３０～５０ｎｍである。しかし、前記方法により得られた正極材料は、電気化学的性能が悪い。
ＣＮ１０３９４３８４４Ｂでは、コバルトフリーリチウムリッチマンガン基正極材料、その調製方法および使用が開示されている。前記正極材料の化学式がＬｉ１＋ｘＮｉｙＭｎ０．８－ｙＯ２（０＜ｘ＜１／３、０＜ｙ＜０．８）である。正極材料の調製過程は、ゾルーゲル法で、エタノールまたは脱イオン水溶剤において前駆体を調製し、低温仮焼およびボールミルを行った後、高温固相焼結によって、調製する正極材料を得るものである。しかし、前記方法により得られた正極材料は、電気化学的性能が悪い。
したがって、当該分野では、優れた電気化学的性能を有し、コストが低く、調製方法が簡素的であり、産業化製造可能である新規なコバルトフリー材料を開発する必要がある。
本開示は、正極材料、その調製方法およびリチウムイオン電池を提供する。
本開示一実施例において、コアシェル構造の正極材量であって、コア層には、コバルトフリー単結晶正極活性物質が含まれ、シェル層には、ＬｉＡｌＯ２およびＬｉＦｅＰＯ４が含まれる正極材料が提供される。
本開示に係る一実施例において、正極材料は、コバルトフリー単結晶正極活性物質の表面にＬｉＡｌＯ２およびＬｉＦｅＰＯ４が被覆されることにより、コバルトフリー単結晶層状正極材料の導電性を向上することで、材料の容量、倍率およびサイクル性能を向上させることができる。シェル層にはＬｉＡｌＯ２およびＬｉＦｅＰＯ４が同時に含まれてこそ、優れた電気化学的性能を達成することができる。シェル層にはＬｉＡｌＯ２のみが含まれる場合、材料の安定性を顕著に向上することができず、シェル層にはＬｉＦｅＰＯ４のみが含まれる場合、材料のサイクル性能を顕著に向上することができない。
一実施例において、前記コバルトフリー単結晶正極活性物質の含有量が９８．５～９９．９ｗｔ％、たとえば９８．６ｗｔ％、９８．８ｗｔ％、９９．０ｗｔ％、９９．２ｗｔ％、９９．４ｗｔ％、９９．５ｗｔ％または９９．８ｗｔ％などである。
一実施例において、前記ＬｉＡｌＯ２の含有量が０．０５～０．５ｗｔ％、たとえば０．１ｗｔ％、０．１５ｗｔ％、０．２ｗｔ％、０．２５ｗｔ％、０．３ｗｔ％、０．３５ｗｔ％、０．４ｗｔ％、０．４５ｗｔ％または０．４８ｗｔ％などである。
本開示に係る一実施例において、正極材料において、ＬｉＡｌＯ２の含有量が０．０５～０．５ｗｔ％であるＬｉＡｌＯ２の含有量が多すぎると、得た正極材料の容量が低く、ＬｉＡｌＯ２の含有量が少なすぎると、シェル層の被覆が均一ではない。
一実施例において、前記ＬｉＦｅＰＯ４の含有量が０．０５～１ｗｔ％、たとえば０．０８ｗｔ％、０．１ｗｔ％、０．１５ｗｔ％、０．２ｗｔ％、０．２５ｗｔ％、０．３ｗｔ％、０．３５ｗｔ％、０．４ｗｔ％、０．４５ｗｔ％、０．５ｗｔ％、０．５５ｗｔ％、０．６ｗｔ％、０．６５ｗｔ％、０．７ｗｔ％、０．７５ｗｔ％、０．８ｗｔ％、０．８５ｗｔ％、０．９ｗｔ％または０．９５ｗｔ％などである。
本開示に係る一実施例において、正極材料において、ＬｉＦｅＰＯ４の含有量が０．０５～１ｗｔ％である。ＬｉＦｅＰＯ４の含有量が多すぎると、正極材料の容量が低下し、ＬｉＦｅＰＯ４の含有量が少なすぎると、均一に被覆することができない。正極材料は、依然として一部が電解液に直接接触することで、電気化学的性能に影響を与える。
一実施例において、前記コバルトフリー単結晶正極活性物質がＬｉＮｉｘＭｎｙＯ２であり、０．４５≦ｘ≦０．９５、たとえば０．５、０．５５、０．６、０．６５、０．６８、０．７、０．７５、０．８、０．８５、０．８８または０．９などであり、０．０５≦ｙ≦０．５５、たとえば０．１、０．１２、０．１５、０．１８、０．２、０．２５、０．３、０．３５、０．３８、０．４、０．４５、０．４８または０．５などである。
本開示一実施例において、コバルトフリー単結晶正極活性物質、リチウム塩、アルミニウム含有材料およびＦｅＰＯ４を混合し、焼成して、正極材料を得るステップを含む正極材料の調製方法が提供される。
一実施例において、前記コバルトフリー単結晶正極活性物質の調製方法には、リチウム塩とコバルトフリー正極活性物質前駆体とを混合し、焼結して、コバルトフリー単結晶正極活性物質を得ることが含まれる。
一実施例において、前記コバルトフリー正極活性物質前駆体の化学式がＮｉｘＭｎｙ（ＯＨ）２であり、０．４５≦ｘ≦０．９５、たとえば０．５、０．５５、０．６、０．６５、０．６８、０．７、０．７５、０．８、０．８５、０．８８または０．９であり、０．０５≦ｙ≦０．５５、たとえば０．１、０．１２、０．１５、０．１８、０．２、０．２５、０．３、０．３５、０．３８、０．４、０．４５、０．４８または０．５などである。
一実施例において、前記リチウム塩がＬｉＯＨおよび／またはＬｉ２ＣＯ３を含む。
一実施例において、前記焼結温度が８００～１０００℃、たとえば８２０℃、８５０℃、８８０℃、９００℃、９２０℃、９５０℃または９８０℃などである。
本開示に係る一実施例において、焼結温度が８００～１０００℃である。焼結温度が低すぎると、材料の結晶体構造が完全ではなく、焼結温度が高すぎると、材料の粒径が大き過ぎ、容量が低下する。
一実施例において、前記焼結時間が１０～２０ｈ、たとえば１１ｈ、１２ｈ、１３ｈ、１４ｈ、１５ｈ、１６ｈ、１７ｈ、１８ｈまたは１９ｈなどである。
一実施例において、前記焼結の雰囲気が空気雰囲気またはＯ２雰囲気である。
一実施例において、前記焼結後に、得た生成物を破砕させることがさらに含まれる。
一実施例において、破砕された材料を３００～４００メッシュ、たとえば３００メッシュ、３１０メッシュ、３２０メッシュ、３３０メッシュ、３４０メッシュ、３５０メッシュ、３６０メッシュ、３７０メッシュ、３８０メッシュ、３９０メッシュまたは４００メッシュなどの篩にかける。
一実施例において、前記コバルトフリー単結晶正極活性物質の残留アルカリ含有量≦０．５ｗｔ％となり、たとえば０．０５ｗｔ％、０．０８ｗｔ％、０．１ｗｔ％、０．１２ｗｔ％、０．１５ｗｔ％、０．１８ｗｔ％、０．２ｗｔ％、０．２２ｗｔ％、０．２５ｗｔ％、０．２８ｗｔ％、０．３ｗｔ％、０．３５ｗｔ％、０．４ｗｔ％または０．４５ｗｔ％などである。
一実施例において、前記コバルトフリー単結晶正極活性物質のｐＨ値≦１２となり、たとえば７、８、９、１０、１１または１２などである。
一実施例において、前記コバルトフリー単結晶正極活性物質の比表面積≦２ｍ２／ｇとなり、たとえば０．５ｍ２／ｇ、０．６ｍ２／ｇ、０．８ｍ２／ｇ、１ｍ２／ｇ、１．２ｍ２／ｇ、１．４ｍ２／ｇ、１．５ｍ２／ｇ、１．６ｍ２／ｇ、１．７ｍ２／ｇまたは１．８ｍ２／ｇなどである。
一実施例において、前記アルミニウム含有材料がＡｌ２Ｏ３および／またはＡｌ（ＯＨ）３である。
一実施例において、前記混合が撹拌混合である。
一実施例において、撹拌速度が９００～１０００ｒｐｍ、たとえば９１０ｒｐｍ、９２０ｒｐｍ、９３０ｒｐｍ、９４０ｒｐｍ、９５０ｒｐｍ、９６０ｒｐｍ、９７０ｒｐｍ、９８０ｒｐｍまたは９９０ｒｐｍなどである。
一実施例において、前記混合時間が５～２０ｍｉｎ、たとえば６ｍｉｎ、７ｍｉｎ、８ｍｉｎ、９ｍｉｎ、１０ｍｉｎ、１１ｍｉｎ、１２ｍｉｎ、１３ｍｉｎ、１４ｍｉｎ、１５ｍｉｎ、１６ｍｉｎ、１７ｍｉｎ、１８ｍｉｎ、１９ｍｉｎまたは２０ｍｉｎなどである。
一実施例において、前記焼成温度が４００～７００℃、たとえば４５０℃、５００℃、５５０℃、６００℃または６５０℃などである。
在本開示に係る一実施例において、焼成温度が４００～７００℃である。焼成温度が低すぎると、本体材料と被覆材料との間の結合力が弱く、被覆材料が脱落しやすく、焼成温度が高すぎると、被覆材料が本体材料（コバルトフリー単結晶正極活性物質）に進入しやすく、被覆の作用を果たすことができない。
一実施例において、前記焼成時間が５～８ｈ、たとえば５．２ｈ、５．５ｈ、５．８ｈ、６ｈ、６．２ｈ、６．５ｈ、６．８ｈ、７ｈ、７．２ｈ、７．５ｈまたは７．８ｈなどである。
一実施例において、前記焼成後に、生成物を３００～４００メッシュ、たとえば３００メッシュ、３１０メッシュ、３２０メッシュ、３３０メッシュ、３４０メッシュ、３５０メッシュ、３６０メッシュ、３７０メッシュ、３８０メッシュ、３９０メッシュまたは４００メッシュなどの篩にかける過程がさらに含まれる。
一実施例において、前記方法には、
（１）リチウム塩とコバルトフリー正極活性物質前駆体を５～１５ｍｉｎ撹拌し混合し、撹拌の回転速度が８００～９００ｒｐｍであるステップと、
（２）空気またはＯ２雰囲気下で、ステップ（１）で得た生成物を８００～１０００℃で１０～２０ｈ焼結し、焼結した生成物をロール破砕および気流粉砕し、粉砕された材料を３００～４００メッシュの篩にかけて、コバルトフリー単結晶正極活性物質を得るステップと、
（３）前記コバルトフリー単結晶正極活性物質、リチウム塩、アルミニウム含有材料およびＦｅＰＯ４を５～２０ｍｉｎ撹拌し混合し、撹拌速度が９００～１０００ｒｐｍであり、そして４００～７００℃で５～８ｈ焼成し、３００～４００メッシュの篩にかけて、正極材料を得るステップと、が含まれ、
前記正極材料において、前記コバルトフリー単結晶正極活性物質の含有量が９８．５～９９．９ｗｔ％、前記ＬｉＡｌＯ２の含有量が０．０５～０．５ｗｔ％、前記ＬｉＦｅＰＯ４の含有量が０．０５～１ｗｔ％である。
本開示一実施例において、一実施例に記載される正極材料を含むリチウムイオン電池が提供される。
図面は、本開示の技術案のさらなる理解を提供するために使用され、且つ明細書の一部を構成し、本願の実施例とともに、本開示の技術案を説明するために使用され、本開示の技術案に対する限定を構成するものではない。
図１～図２は、本開示の一実施例で調製された正極材料のＳＥＭ図である。
図３～図４は、本開示の一比較例で調製された正極材料のＳＥＭ図である。
図５は、本開示の一実施例および比較例で調製された正極材料の最初の充放電曲線の比較図である。
図６は、本開示の一実施例および比較例で調製された正極材料のサイクル性能の比較図である。
図７は、本開示の一実施例および比較例で調製された正極材料の倍率性能の比較図である比較図である。
以下、図面を参照しながら、具体的実施形態によって本開示の技術案をさらに説明する。
実施例１
正極材料の調製方法には、
（１）ＬｉＯＨおよびコバルトフリー正極活性物質前駆体Ｎｉ０．７５Ｍｎ０．２５（ＯＨ）２を１０ｍｉｎ撹拌し混合し、撹拌の回転速度が９００ｒｐｍであり、前記ＬｉＯＨにおけるＬｉ元素のモル量と与コバルトフリー正極活性物質前駆体における金属元素の合計モル量との比が１．０５であるステップと、
（２）空気雰囲気で、ステップ（１）で得た生成物を９００℃で１５ｈ焼結し、焼結した生成物をロール破砕および気流粉砕し、粉砕された材料を４００メッシュの篩にかけて、コバルトフリー単結晶正極活性物質を得るステップと、
（３）前記コバルトフリー単結晶正極活性物質、ＬｉＯＨ、Ａｌ２Ｏ３およびＦｅＰＯ４を１０ｍｉｎ撹拌し混合し、撹拌速度が１０００ｒｐｍであり、前記コバルトフリー単結晶正極活性物質、ＬｉＯＨ、Ａｌ２Ｏ３およびＦｅＰＯ４の質量比が９９．２：０．１８：０．２３：０．４８であり、そして６００℃で６ｈ焼成し、４００メッシュの篩にかけて、正極材料を得るステップと、が含まれ、
本実施例で調製された正極材料において、コバルトフリー単結晶正極活性物質の含有量が９９．２ｗｔ％、ＬｉＡｌＯ２の含有量が０．３ｗｔ％、ＬｉＦｅＰＯ４の含有量が０．５ｗｔ％である。
図１および図２は、本実施例で調製された正極材料のＳＥＭ図である。図１および図２から分かるように、本実施例で調製された正極材料の粒度均一性が高い。
実施例２
正極材料の調製方法には、
（１）ＬｉＯＨおよびコバルトフリー正極活性物質前駆体Ｎｉ０．７５Ｍｎ０．２５（ＯＨ）２を１５ｍｉｎ撹拌し混合し、撹拌の回転速度が８００ｒｐｍであり、前記ＬｉＯＨにおけるＬｉ元素のモル量と与コバルトフリー正極活性物質前駆体における金属元素の合計モル量との比が１．０５であるステップと、
（２）空気雰囲気で、ステップ（１）で得た生成物を１０００℃で１０ｈ焼結し、焼結した生成物をロール破砕および気流粉砕し、粉砕された材料を３００メッシュの篩にかけて、コバルトフリー単結晶正極活性物質を得るステップと、
（３）前記コバルトフリー単結晶正極活性物質、ＬｉＯＨ、Ａｌ２Ｏ３およびＦｅＰＯ４を５ｍｉｎ撹拌し混合し、撹拌速度が１０００ｒｐｍであり、前記コバルトフリー単結晶正極活性物質、ＬｉＯＨ、Ａｌ２Ｏ３およびＦｅＰＯ４の質量比が９８．８：０．２７：０．３８：０．５８であり、そして７００℃で５ｈ焼成し、３００メッシュの篩にかけて、正極材料を得るステップと、が含まれ、
本実施例で調製された正極材料において、コバルトフリー単結晶正極活性物質の含有量が９８．８ｗｔ％、ＬｉＡｌＯ２の含有量が０．５ｗｔ％、ＬｉＦｅＰＯ４の含有量が０．７ｗｔ％である。
実施例３
正極材料の調製方法には、
（１）ＬｉＯＨおよびコバルトフリー正極活性物質前駆体Ｎｉ０．７５Ｍｎ０．２５（ＯＨ）２を５ｍｉｎ撹拌し混合し、撹拌の回転速度が９００ｒｐｍであり、前記ＬｉＯＨにおけるＬｉ元素のモル量と与コバルトフリー正極活性物質前駆体における金属元素の合計モル量との比が１．０５である、ステップと、
（２）Ｏ２雰囲気で、ステップ（１）で得た生成物を８００℃で２０ｈ焼結し、焼結した生成物をロール破砕および気流粉砕し、粉砕された材料を３００メッシュの篩にかけて、コバルトフリー単結晶正極活性物質を得るステップと、
（３）前記コバルトフリー単結晶正極活性物質、ＬｉＯＨ、Ａｌ２Ｏ３およびＦｅＰＯ４を２０ｍｉｎ撹拌し混合し、撹拌速度が９００ｒｐｍであり、前記コバルトフリー単結晶正極活性物質、ＬｉＯＨ、Ａｌ２Ｏ３およびＦｅＰＯ４の質量比が９９．６：０．０９：０．１２：０．２４であり、そして４００℃で８ｈ焼成し、３００メッシュの篩にかけて、正極材料を得るステップと、が含まれ、
本実施例で調製された正極材料において、コバルトフリー単結晶正極活性物質の含有量が９９．６ｗｔ％、ＬｉＡｌＯ２の含有量が０．１５ｗｔ％、ＬｉＦｅＰＯ４の含有量が０．２５ｗｔ％である。
実施例４
実施例１との相違点は、ステップ（３）におけるＡｌ２Ｏ３およびＦｅＰＯ４の添加量を変更することにより、得た正極材料において、コバルトフリー単結晶正極活性物質の含有量が９９．２ｗｔ％、ＬｉＡｌＯ２の含有量が０．０５ｗｔ％、ＬｉＦｅＰＯ４の含有量が０．７５ｗｔ％となることにある。
実施例５
実施例１との相違点は、ステップ（３）におけるＡｌ２Ｏ３およびＦｅＰＯ４の添加量を変更することにより、得た正極材料において、コバルトフリー単結晶正極活性物質の含有量が９９．２ｗｔ％、ＬｉＡｌＯ２の含有量が０．５ｗｔ％、ＬｉＦｅＰＯ４の含有量が０．３ｗｔ％となることにある。
実施例６
実施例１との相違点は、ステップ（３）におけるＡｌ２Ｏ３およびＦｅＰＯ４の添加量を変更することにより、得た正極材料において、コバルトフリー単結晶正極活性物質の含有量が９９．２ｗｔ％、ＬｉＡｌＯ２の含有量が０．０２ｗｔ％、ＬｉＦｅＰＯ４の含有量が０．７８ｗｔ％となることにある。
実施例７
実施例１との相違点は、ステップ（３）におけるＡｌ２Ｏ３およびＦｅＰＯ４の添加量を変更することにより、得た正極材料において、コバルトフリー単結晶正極活性物質の含有量が９９．２ｗｔ％、ＬｉＡｌＯ２の含有量が０．７８ｗｔ％、ＬｉＦｅＰＯ４の含有量が０．０２ｗｔ％となることにある。
実施例８
実施例１との相違点は、ステップ（３）におけるＡｌ２Ｏ３およびＦｅＰＯ４の添加量を変更することにより、得た正極材料において、コバルトフリー単結晶正極活性物質の含有量が９８．５ｗｔ％、ＬｉＡｌＯ２の含有量が０．２ｗｔ％、ＬｉＦｅＰＯ４の含有量が１．３ｗｔ％となることにある。
実施例９
実施例１との相違点は、ステップ（３）で前記焼成温度が３００℃であることにある。
実施例１０
実施例１との相違点は、ステップ（３）で前記焼成温度が８００℃であることにある。
比較例１
実施例１におけるステップ（２）で得たコバルトフリー単結晶正極活性物質が正極材料として用いられ、すなわち、ＬｉＡｌＯ２およびＬｉＦｅＰＯ４の被覆層がない。
図３および図４は、本比較例で調製された正極材料のＳＥＭ図である。図１および図２を結び付けて分かるように、被覆前後の模様および一次粒子の粒径がほぼ変化しない。異なる点についは、被覆される前の材料（本比較例）の表面が平滑であり、被覆された後のサンプル（実施例１）の表面に明らかな被覆材がある。
図５は、本開示の実施例１および本比較例で調製された正極材料の最初の充放電曲線比較図である。図５から分かるように、被覆されていない正極材料（本比較例）の０．１Ｃでの１週目の充放電比容量がそれぞれ２１９．２ｍＡｈ／ｇおよび１８９．２ｍＡｈ／ｇであり、最初の効率が８６．３％であり、被覆された材料（実施例１）の０．１Ｃでの１週目の充放電比容量がそれぞれ２２４．３ｍＡｈ／ｇおよび１９７．７ｍＡｈ／ｇであり、最初の効率が８８．１％である。そのため、被覆により、コバルトフリー単結晶層状正極材料の容量および最初の効率の改善に寄与する。
図６は、本開示の実施例１および本比較例で調製された正極材料のサイクル性能の比較図である。図６から分かるように、被覆されていない材料（本比較例）の１Ｃでの５０週サイクル後の容量保持率が９４．０％であり、被覆された材料（実施例１）の１Ｃでの５０週サイクル後の容量保持率が９９．１％であり、サイクル性能が５．１％向上した。
図７は、本開示の実施例１および本比較例で調製された正極材料の倍率性能の比較図（図中、横座標が放電倍率である）である。テスト結果から分かるように、ＬｉＡｌＯ２およびＬｉＦｅＰＯ４が被覆された後、材料の倍率性能が向上した。たとえば、２Ｃ倍率下で、被覆されていない材料（本比較例）の放電比容量が１５４．９ｍＡｈ／ｇだけであり、被覆された材料（実施例１）の放電比容量が１６０．７ｍＡｈ／ｇに達し、４Ｃ倍率下で、被覆されていない材料（本比較例）の放電比容量が１４０．６ｍＡｈ／ｇだけであり、被覆された材料（実施例１）の放電比容量が１４７．６ｍＡｈ／ｇに達した。実施例１において倍率性能が向上する理由は、ＬｉＡｌＯ２およびＬｉＦｅＰＯ４のイオン導電率が良く、被覆された後、コバルトフリー単結晶層状正極材料の電気化学的活性を向上させることで、材料の倍率性能を向上させることができる。
比較例２
実施例１との相違点は、ステップ（３）で、等量のＦｅＰＯ４で前記Ａｌ２Ｏ３を置換し、すなわち、製品にＬｉＡｌＯ２がないことにある。
比較例３
実施例１との相違点は、ステップ（３）で、等量のＡｌ２Ｏ３で前記ＦｅＰＯ４を置換し、すなわち、製品にＬｉＦｅＰＯ４がないことにある。
性能テスト：
本開示に係る実施例および比較例で調製された正極材料を電池として組み立てる。
正極材料：導電性カーボンブラック：接着剤ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）＝９０：５：５の質量比で混合し、脱ＮＭＰ（Ｎ－メチルピロリドン）を溶剤として混合した後、アルミニウム箔に塗布し、９０℃で真空乾燥させて正極シートを得た。そして、前記負極シート（リチウムシート）、正極シート、電解液（１ｍｏｌ／Ｌのヘキサフルオロリン酸リチウムＬｉＰＦ６、エチレンカーボネートＥＣ：エチルメチルカーボネートＥＭＣ＝１：１）およびセパレータを電池として組み立てた。
（１）１週目の充電比容量および１週目の効率のテスト：得た電池に対して、２５±２℃の環境下で、充放電テストを行った。充放電電圧が３．０～４．４Ｖ、電流密度が０．１Ｃ／０．１Ｃ（０．１Ｃ充電、０．１Ｃ放電）である。テスト結果を表１に示す。
（２）５０週サイクル性能テスト：得た電池に対して、２５±２℃の環境下で充放電テストを行った。充放電電圧が３．０～４．４Ｖ、電流密度が０．５Ｃ／１Ｃ（０．５Ｃ充電、１Ｃ放電）である。テスト結果を表１に示す。
（３）倍率性能テスト：実施例１および比較例１で得た電池に対して、２５±２℃の環境下で充放電テストを行い、充放電電圧が３．０～４．４Ｖであり、それぞれ０．３Ｃ、０．５Ｃ、１Ｃ、２Ｃ、３Ｃおよび４Ｃで放電比容量テストを行った。テスト結果を表２に示す。
Figure 2023501071000002
Figure 2023501071000003
実施例１と実施例６～８との比較から分かるように、実施例６～７では、ＬｉＡｌＯ２またはＬｉＦｅＰＯ４の被覆量が少なすぎると、被覆層を本体材料（コバルトフリー単結晶正極活性物質）の表面に均一に被覆することができず、サイクル性能が悪い。実施例８では、ＬｉＦｅＰＯ４の被覆量が多すぎると、被覆層が厚すぎ、材料の容量が低く、サイクル性能が悪い。
実施例１と実施例９～１０との比較から分かるように、焼成温度が低すぎると、被覆層と本体材料との結合力が悪く、サイクル性能が悪く、焼成温度が高すぎると、被覆層が本体材料に進入しやすく、容量が低い。
実施例１と比較例１との比較から分かるように、ＬｉＡｌＯ２およびＬｉＦｅＰＯ４が被覆された材料の容量、最初の効果およびサイクル性能がいずれも向上した。実施例１と比較例２～３との比較から分かるように、ＬｉＡｌＯ２またはＬｉＦｅＰＯ４のみ被覆された材料のサイクル性能は、いずれも、それらが同時に被覆されたものに及ばなかった。

Claims (26)

  1. コアシェル構造の正極材料であって、
    コア層には、コバルトフリー単結晶正極活性物質が含まれ、シェル層には、ＬｉＡｌＯ２およびＬｉＦｅＰＯ４が含まれる、正極材料。
  2. 前記コバルトフリー単結晶正極活性物質の含有量が、９８．５～９９．９ｗｔ％である、請求項１に記載の正極材料。
  3. 前記ＬｉＡｌＯ２の含有量が０．０５～０．５ｗｔ％である、請求項１または２に記載の正極材料。
  4. 前記ＬｉＦｅＰＯ４の含有量が、０．０５～１ｗｔ％である、請求項１～３のいずれか一項に記載の正極材料。
  5. 前記コバルトフリー単結晶正極活性物質がＬｉＮｉｘＭｎｙＯ２であり、ただし、０．４５≦ｘ≦０．９５、０．０５≦ｙ≦０．５５である、請求項１～４のいずれか一項に記載の正極材料。
  6. 請求項１～５のいずれか一項に記載の正極材料の調製方法であって、
    コバルトフリー単結晶正極活性物質、リチウム塩、アルミニウム含有材料およびＦｅＰＯ４を混合し、焼成して、正極材料を得るステップが含まれる、調製方法。
  7. 前記コバルトフリー単結晶正極活性物質の調製方法には、リチウム塩とコバルトフリー正極活性物質前駆体とを混合し、焼結して、コバルトフリー単結晶正極活性物質を得ることが含まれる、請求項６に記載の方法。
  8. 前記コバルトフリー正極活性物質前駆体の化学式がＮｉｘＭｎｙ（ＯＨ）２であり、ただし、０．４５≦ｘ≦０．９５、０．０５≦ｙ≦０．５５である、請求項７に記載の方法。
  9. 前記リチウム塩が、ＬｉＯＨおよび／またはＬｉ２ＣＯ３を含む、請求項６～８のいずれか一項に記載の方法。
  10. 前記焼結の温度が８００～１０００℃である、請求項７～９のいずれか一項に記載の方法。
  11. 前記焼結の時間が１０～２０ｈである、請求項７～１０のいずれか一項に記載の方法。
  12. 前記焼結の雰囲気が、空気雰囲気またはＯ２雰囲気である、請求項７～１１のいずれか一項に記載の方法。
  13. 前記焼結の後に、得た生成物を破砕させることが含まれる、請求項７～１２のいずれか一項に記載の方法。
  14. 破砕された材料を３００～４００メッシュの篩にかける、請求項１３に記載の方法。
  15. 前記コバルトフリー単結晶正極活性物質の残留アルカリ含有量≦０．５ｗｔ％である、請求項６～１４のいずれか一項に記載の方法。
  16. 前記コバルトフリー単結晶正極活性物質のｐＨ値≦１２である、請求項６～１５のいずれか一項に記載の方法。
  17. 前記コバルトフリー単結晶正極活性物質の比表面積≦２ｍ２／ｇである、請求項６～１６のいずれか一項に記載の方法。
  18. 前記アルミニウム含有材料がＡｌ２Ｏ３および／またはＡｌ（ＯＨ）３である、請求項６～１７のいずれか一項に記載の方法。
  19. 前記混合が撹拌混合である、請求項６～１８のいずれか一項に記載の方法。
  20. 撹拌速度が９００～１０００ｒｐｍである、請求項１９に記載の方法。
  21. 前記混合の時間が５～２０ｍｉｎである、請求項６～２０のいずれか一項に記載の方法。
  22. 前記焼成の温度が４００～７００℃である、請求項６～２１のいずれか一項に記載の方法。
  23. 前記焼成の時間が５～８ｈである、請求項６～２２のいずれか一項に記載の方法。
  24. 前記焼成の後に、生成物を３００～４００メッシュの篩にかける過程がさらに含まれる、請求項６～２３のいずれか一項に記載の方法。
  25. 前記方法には、
    （１）リチウム塩とコバルトフリー正極活性物質前駆体を５～１５ｍｉｎ撹拌し混合し、撹拌の回転速度が８００～９００ｒｐｍであるステップと、
    （２）空気またはＯ２雰囲気下で、ステップ（１）で得た生成物を８００～１０００℃で１０～２０ｈ焼結し、焼結した生成物をロール破砕および気流粉砕し、粉砕された材料を３００～４００メッシュの篩にかけて、コバルトフリー単結晶正極活性物質を得るステップと、
    （３）前記コバルトフリー単結晶正極活性物質、リチウム塩、アルミニウム含有材料およびＦｅＰＯ４を５～２０ｍｉｎ撹拌し混合し、撹拌速度が９００～１０００ｒｐｍであり、そして４００～７００℃で５～８ｈ焼成し、３００～４００メッシュの篩にかけて、正極材料を得るステップと、が含まれ、
    前記正極材料において、前記コバルトフリー単結晶正極活性物質の含有量が９８．５～９９．９ｗｔ％、前記ＬｉＡｌＯ２の含有量が０．０５～０．５ｗｔ％、前記ＬｉＦｅＰＯ４の含有量が０．０５～１ｗｔ％である、請求項６～２４のいずれか一項に記載の方法。
  26. 請求項１～５のいずれか一項に記載の正極材料を含む、リチウムイオン電池。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111653752B (zh) * 2020-06-24 2021-11-09 蜂巢能源科技有限公司 一种正极材料、其制备方法和锂离子电池
CN112582594B (zh) * 2020-12-14 2022-03-15 格林美(湖北)新能源材料有限公司 一种无钴单晶正极材料及其制备方法和应用
CN114195200B (zh) * 2021-11-03 2023-11-10 荆门市格林美新材料有限公司 镍锰铝核壳结构前驱体和无钴锂离子正极材料的制备方法
CN114122552A (zh) * 2021-11-23 2022-03-01 合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室) 一种回收退役锂离子电池制备LiAlO2包覆单晶正极材料的方法
CN114335467A (zh) * 2021-12-28 2022-04-12 北京理工大学 一种包覆改性层状LiMO2正极材料及其制备方法
CN115140782B (zh) * 2022-04-27 2023-11-14 南通金通储能动力新材料有限公司 一种核壳结构的富锂锰基正极材料前驱体及其制备方法
CN115000396B (zh) * 2022-06-01 2024-03-26 大连理工大学 一种表面多组分改性无钴富锂锰基正极材料及制备方法
CN115050945B (zh) * 2022-07-15 2023-09-22 湖北工业大学 一种生物质氮掺杂碳包覆富锂磷酸铁锂正极材料的制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008210701A (ja) * 2007-02-27 2008-09-11 Sanyo Electric Co Ltd 非水電解質二次電池用正極活物質の製造方法
JP2010129471A (ja) * 2008-11-28 2010-06-10 Sony Corp 正極活物質および非水電解質電池
JP2011519142A (ja) * 2008-11-10 2011-06-30 デジョン イーエム カンパニー リミテッド リチウム二次電池用正極活物質、その製造方法、これを含むリチウム二次電池の正極、及びリチウム二次電池

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100889622B1 (ko) * 2007-10-29 2009-03-20 대정이엠(주) 안전성이 우수한 리튬 이차전지용 양극 활물질 및 그제조방법과 이를 포함하는 리튬 이차전지
CN101740752B (zh) * 2009-12-16 2012-01-18 深圳市德方纳米科技有限公司 具有核壳结构的锂离子电池用复合正极材料及其制备方法
CN102646826B (zh) * 2012-05-21 2015-02-04 甘肃大象能源科技有限公司 一种核-壳型锰酸锂复合正极材料及其制备方法和应用
CN103715409B (zh) * 2012-09-29 2016-01-27 河南科隆集团有限公司 一种包覆型镍锰酸锂锂离子电池正极材料的制备方法
CN102903904A (zh) * 2012-10-09 2013-01-30 江苏科捷锂电池有限公司 LiAlO2包覆尖晶石锰酸锂正极材料的制备方法
CN103413932B (zh) * 2013-08-19 2015-07-29 北大先行科技产业有限公司 一种改性单晶型多元正极材料及其制备方法
CN103943844B (zh) 2014-04-04 2016-08-17 西安交通大学 一种无钴富锂锰基正极材料及其制备方法和应用
CN104241636A (zh) * 2014-10-20 2014-12-24 上海空间电源研究所 一种表面包覆LiAlO2的锂离子电池锰系正极材料及其制备方法
CN105185954B (zh) * 2015-06-17 2018-10-16 电子科技大学 一种LiAlO2包覆LiNi1-xCoxO2的锂离子电池正极材料及其制备方法
CN105552324A (zh) * 2015-12-15 2016-05-04 天津斯特兰能源科技有限公司 一种磷酸铁锂包覆镍钴锰酸锂复合材料的制备方法
CN108172826A (zh) * 2017-12-30 2018-06-15 国联汽车动力电池研究院有限责任公司 一种磷酸铁锂纳米颗粒包覆高镍三元材料的方法
CN108172813B (zh) * 2018-02-01 2020-12-08 广东工业大学 一种复合正极材料及其制备方法
CN109686970A (zh) 2018-12-27 2019-04-26 四川万邦胜辉机械设备有限公司 一种无钴富锂三元正极材料nma及其制备方法
CN111653752B (zh) * 2020-06-24 2021-11-09 蜂巢能源科技有限公司 一种正极材料、其制备方法和锂离子电池

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008210701A (ja) * 2007-02-27 2008-09-11 Sanyo Electric Co Ltd 非水電解質二次電池用正極活物質の製造方法
JP2011519142A (ja) * 2008-11-10 2011-06-30 デジョン イーエム カンパニー リミテッド リチウム二次電池用正極活物質、その製造方法、これを含むリチウム二次電池の正極、及びリチウム二次電池
JP2010129471A (ja) * 2008-11-28 2010-06-10 Sony Corp 正極活物質および非水電解質電池

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