[发明专利]一种降低钠离子正极材料残钠含量的方法在审
| 申请号: | 202210489182.8 | 申请日: | 2022-05-06 |
| 公开(公告)号: | CN114725357A | 公开(公告)日: | 2022-07-08 |
| 发明(设计)人: | 陈思贤;江卫军;任海朋;郑晓醒;杨红新;郝雷明;高飞 | 申请(专利权)人: | 蜂巢能源科技股份有限公司 |
| 主分类号: | H01M4/36 | 分类号: | H01M4/36;H01M4/525;H01M4/505;H01M4/485;H01M4/62;H01M4/04;H01M10/054 |
| 代理公司: | 北京三聚阳光知识产权代理有限公司 11250 | 代理人: | 周卫赛 |
| 地址: | 213200 江苏*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 一种 降低 钠离子 正极 材料 含量 方法 | ||
1.一种降低钠离子正极材料残钠含量的方法,其特征在于,包括如下步骤:
酸洗步骤:将酸性溶液与正极材料混合,固液分离,取固体,干燥后得到干燥物;
包覆步骤:将包覆剂与干燥物混合,煅烧。
2.根据权利要求1所述的降低钠离子正极材料残钠含量的方法,其特征在于,所述酸性溶液为强酸弱碱盐水溶液。
3.根据权利要求2所述的降低钠离子正极材料残钠含量的方法,其特征在于,所述强酸弱碱盐选自氯化铁、硫酸铁、硫酸锰、氯化锰、硫酸镍、氯化镍、硝酸铁、硝酸锰和硝酸镍中的至少一种。
4.根据权利要求1-3中任一所述的降低钠离子正极材料残钠含量的方法,其特征在于,酸洗步骤还满足如下A-D中的至少一项:
A、所述酸性溶液的pH值为5.0~6.9,优选为6.0~6.5;
B、所述酸性溶液与正极材料的质量比为0.5:1~5:1,优选为1:1~3:1;
C、搅拌下混合,搅拌时间为5~20min;和/或,混合温度为25~40℃,
D、固液分离选自离心或过滤。
5.根据权利要求1-4中任一所述的降低钠离子正极材料残钠含量的方法,其特征在于,包覆步骤还包括如下(1)-(4)中的至少一项:
(1)包覆剂选自金属氧化物和/或金属氢氧化物;优选地,所述包覆剂选自氧化铝、氢氧化铝、氧化锰、氢氧化锰、氧化镍和氢氧化镍中的至少一种;
(2)包覆剂与干燥物的质量比为0.2~8:100;
(3)所述煅烧的温度为500~850℃,时间为5~8h;
(4)包覆剂与干燥物混合之前还包括测量干燥物中残钠含量的步骤,并控制混合时加入的包覆剂中金属元素与干燥物中游离钠的摩尔比为0.1~1:1;优选为0.4~0.7:1。
6.根据权利要求1-5中任一所述的降低钠离子正极材料残钠含量的方法,其特征在于,酸洗步骤中混入的所述正极材料的化学式为NaxNibMcMndO2,其中0.2≤b≤0.35,0.2≤c≤0.4,0.3≤d≤0.5;M选自Li、Fe、Ti、Mg、Cu中的至少一种,0.75≤x/(b+c+d)≤1.05;优选地,所述正极材料的振实密度T为1.5g/cm3~2.0g/cm3,比表面积B1为0.3~1.2m2/g,粒径D50为5~14μm,更优选地,比表面积B1为0.5~1.2m2/g,粒径D50为5~10μm。
7.一种钠离子正极材料的制备方法,其特征在于,包括权利要求1-6中任一所述的降低钠离子正极材料残钠含量的方法,优选地,在酸洗步骤之前还包括通过如下方法制备正极材料的步骤,将钠盐和金属前驱体混合后煅烧;更优选地,煅烧的温度为600~950℃,时间为8~15h。
8.根据权利要求7所述的制备方法,其特征在于,所述金属前驱体的化学式为NibMcMnd(OH)2,其中0.2≤b≤0.35,0.2≤c≤0.4,0.3≤d≤0.5;M选自Li、Fe、Ti、Mg、Cu中的至少一种,优选地,所述金属前驱体的粒径D50为1~12μm,比表面积B2为0.5~10m2/g,优选地,0.5金属前驱体的粒径D50/比表面积B210。
9.一种钠离子正极材料,其特征在于,采用权利要求7或8所述的制备方法制得。
10.一种钠电池,其特征在于,包括正极片,所述正极片包括权利要求9所述的钠离子正极材料。
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