[发明专利]一种无钴动力电池正极材料及其制备方法和应用有效

专利信息
申请号: 202010330618.X 申请日: 2020-04-24
公开(公告)号: CN111554870B 公开(公告)日: 2023-03-24
发明(设计)人: 余海军;戴宏亮 申请(专利权)人: 湖南大学
主分类号: H01M4/04 分类号: H01M4/04;H01M4/36;H01M4/58;H01M10/0525
代理公司: 广州嘉权专利商标事务所有限公司 44205 代理人: 左恒峰
地址: 410001 湖*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 一种 动力电池 正极 材料 及其 制备 方法 应用
【权利要求书】:

1.一种无钴动力电池正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)将镍锰氢氧化物和锂源混合,加入掺杂物和分散剂,球磨,搅拌,得到泥状物A;

(2)将泥状物A加入模具进行预压,得到混合粉末;

(3)将混合粉末进行压制,得到压坯,再烧结,冷却,施加脉冲磁场,得到胚料;

(4)将胚料破碎,磁化,再磁选,得到非磁性颗粒,加入包覆物和分散剂,球磨,搅拌,得到泥状物B;

(5)将泥状物B静压烧结,破碎,筛分,得到所述无钴动力电池正极材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述镍锰氢氧化物中的镍、锰元素的比例为x:(100-x),其中25≤x≤95。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述锂源为碳酸锂、氢氧化锂、醋酸锂或草酸锂中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述掺杂物为金属氧化物、金属氢氧化物、金属草酸化合物或金属柠檬酸化合物中的至少一种;所述金属为钴、镁、铝、钇、镧、钛、锶、锆、铈、钕或钼。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述分散剂为水、乙醇、丙醇、丙酮、甲醇、异丙醇或正丁醇中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)润滑模具的材料为锂基脂。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(4)所述包覆物为金属氧化物、金属氢氧化物、金属草酸化合物、金属柠檬酸化合物或含锂双金属化合物中的至少一种;所述含锂双金属化合物为锆酸锂、偏铝酸锂或钨酸锂中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(5)所述静压烧结的具体过程为:先施加1~5MPa预压,并以0.2~3℃/min从室温加热至100℃~200℃,恒温1~2h,再施加20~30MPa,并以0.2~3℃/min从室温加热至300℃~450℃,恒温2-3h,保持压力,并以0.2~3℃/min从室温加热至500℃~700℃,恒温3~8h。

9.一种无钴动力电池正极材料,其特征在于,是由权利要求1-8任一项所述的制备方法制得。

10.一种锂电池,其特征在于,包括权利要求9所述的无钴动力电池正极材料。

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