高压正极材料的合成以及用于锂离子电池的高压电解液的制备制造技术

本发明专利技术涉及制备锂锰镍氧化物正极材料的可放大的方法和用于锂离子电池中的高压电解液体系的配方。通过连续搅拌釜式反应器然后进行煅烧来制备锂锰镍氧化物。应用开发的正极材料和电解液的锂离子电池可以充电至5V，且具有相对高的比电容和长期循环稳定性。

Synthesis of high voltage cathode materials and preparation of high voltage electrolyte for lithium ion batteries

【技术实现步骤摘要】
高压正极材料的合成以及用于锂离子电池的高压电解液的制备相关申请的引用本专利技术要求2018年7月27日提交的、专利技术名称为“高压正极材料的合成以及用于锂离子电池的高压电解液的制备”的美国临时申请第62/764,293号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及锂离子电池领域。具体而言，本专利技术涉及一种制造适用于高压锂离子电池的正极材料，尤其是锂锰镍氧化物材料的方法，以及由此制备的新型高压正极材料。本专利技术还涉及用于锂离子电池的高压电解液的配方。
技术介绍
随着各种各样新应用的出现，锂离子电池(LIB)工业有望迎来市场繁荣。为了适应下一代电动车(EV)和电力应用的发展趋势，迫切需要开发更高能量密度的LIB。因此，对新材料，特别是用于EV和动力电池的正极材料的研究和开发，提出了需求。许多研究都致力于开发用于EV和动力电池的新的正极材料，相比已有的正极材料，所述新的正极材料使电池的能量密度、功率密度、循环寿命和安全性能更有效。具有尖晶石结构LiMn1.5Ni0.5O4(LMNO)的锂金属氧化物材料因具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造锂锰镍氧化物的方法，其包括如下步骤：/n(a)在CSTR系统中，使锰金属盐和镍金属盐在反应器中反应，形成前体；/n(b)在炉内将所述前体与锂盐一起煅烧，得到锂锰镍氧化物；以及任选地，/n(c)对获得的锂锰镍氧化物进行修饰。/n

【技术特征摘要】
20180727 US 62/764,2931.一种制造锂锰镍氧化物的方法，其包括如下步骤：
(a)在CSTR系统中，使锰金属盐和镍金属盐在反应器中反应，形成前体；
(b)在炉内将所述前体与锂盐一起煅烧，得到锂锰镍氧化物；以及任选地，
(c)对获得的锂锰镍氧化物进行修饰。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，
在沉淀剂的存在下执行所述步骤(a)，所述沉淀剂选自碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化铵、碳酸氢铵和草酸铵中的一种或多种；
任选地，所述锰金属盐选自硫酸锰、硝酸锰、醋酸锰和氯化锰中的一种或多种；
任选地，所述镍金属盐选自硫酸镍、硝酸镍、醋酸镍和氯化镍中的一种或多种；
任选地，所述锂盐选自氢氧化锂、碳酸锂、醋酸锂、氯化锂和硝酸锂中的一种或多种；以及
任选地，所述修饰通过掺杂或包覆或其组合的方式来进行。


3.根据权利要求2所述的方法，其中所述沉淀剂包括氢氧化铵、碳酸氢铵和草酸铵中的一种或多种，并且所述反应器中的氨浓度为大约0.1-4.0M。


4.根据权利要求1或3所述的方法，其中步骤(a)还包括将反应温度控制为大约30-60℃。


5.根据权利要求4所述的方法，其中步骤(a)还包括将所述反应器中的pH值控制为大约6-8。


6.根据权利要求1所述的方法，其中步骤(b)中的所述煅烧包括将所述前体与锂盐一起加热至大约400-600℃并保持大约4-8小时，然后再加热至大约800-1150℃并保留大约12-36小时。


7.根据权利要求2-6中任一项所述的方法，其中所述沉淀剂包括碳酸钠和氢氧化铵；任选地，所述前体是Mn1.5Ni0.5(CO3)2，以及所述锂锰镍氧化物是LiMn1.5Ni0.5O4。


8.根据权利要求7所述的方法，其中所述前体是球形颗粒，粒径分布为大约5-50μm，平均粒径为大约10-20μm；且任选地，所述前体包含孔径为大约10-500nm的孔。

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【专利技术属性】
技术研发人员：周颖瑜，舒时伟，禤施颖，辛见卓，何国强，李基凡，
申请(专利权)人：纳米及先进材料研发院有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港;81