无钴正极材料、其制备方法及锂离子电池技术

本发明专利技术提供了一种无钴正极材料、其制备方法及锂离子电池。该制备方法包括：将锂源材料与无钴前驱体进行第一烧结处理，得到烧结产物；使烧结产物破碎至1～2μm，得到无钴单晶材料；及将无钴单晶材料、硼包覆剂及碳包覆剂进行第二烧结处理，得到无钴正极材料。采用上述方法制得无钴正极材料具有结构稳定、电容量高、电流倍率性能优和循环性能好等优点。

【技术实现步骤摘要】
无钴正极材料、其制备方法及锂离子电池
本专利技术涉及锂离子电池领域，具体而言，涉及一种无钴正极材料、其制备方法及锂离子电池。
技术介绍
不含钴的正极材料是锂离子电池领域较为关注的对象，其中，镍锰层状材料因具有能量密度高、成本较低及循环性能好等优势，已经成为近年来的研究热点。但研究发现镍含量较高(摩尔百分比大于80％)的镍锰层状结构存在结构不稳定、安全性较差、循环性能较差、碱性高及与电解液之间的副反应多导致产气等问题，这导致镍锰层状材料的实际应用受到限制。由于镍锰正极材料中不含有钴元素，且镍元素含量低、锰元素含量高，因此该材料的导电性较差，容量会比较低。根据现有文献可知，采用掺杂Ti的LiNi0.5Mn0.5-xTixO2可以在一定程度上改善正极材料的导电性，将电容量从150mAh/g提升到180mAh/g，但此电容量仍远低于目前高镍正极材料的200～210mAh/g等。另一篇现有文献也提供了一种LiNi0.5Mn0.5O2材料的改进方法，其包括通过掺杂硅元素，正极材料的电容量可以提升至192mAh/g，但循环性能还不理想，100周循环保本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无钴正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：/n将锂源材料与无钴前驱体进行第一烧结处理，得到烧结产物；/n使所述烧结产物破碎至1～2μm，得到无钴单晶材料；及/n将所述无钴单晶材料、硼包覆剂及碳包覆剂进行第二烧结处理，得到所述无钴正极材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种无钴正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
将锂源材料与无钴前驱体进行第一烧结处理，得到烧结产物；
使所述烧结产物破碎至1～2μm，得到无钴单晶材料；及
将所述无钴单晶材料、硼包覆剂及碳包覆剂进行第二烧结处理，得到所述无钴正极材料。


2.根据权利要求1的制备方法，其特征在于，所述第一烧结处理过程包括：
将所述锂源材料与所述无钴前驱体进行第一混合处理，得到第一混合物；
在空气或氧气气氛下，使所述第一混合物进行烧结，得到所述烧结产物；
优选地，所述第一混合处理过程在2000～3000rpm的搅拌速度下进行，混合时间为5～20min。


3.根据权利要求1或2的制备方法，其特征在于，所述第一烧结处理过程的温度为700～1200℃，烧结时间为5～15h；优选地，所述第一烧结处理过程的温度为900～1000℃。


4.根据权利要求3的制备方法，其特征在于，所述锂源材料中Li元素的摩尔数与所述无钴前驱体中Ni元素和Mn元素的摩尔数之和的比值为(0.95～1.10):1。


5.根据权利要求1的制备方法，其特征在于，所述锂源材料为氢氧化锂、碳酸锂、醋酸锂、氧化锂、硝酸锂和草酸锂组成的组中的一种或多种；所述无钴前驱体为Ni1-xMnx(OH)2所示的化合物，且0.45≤x≤0.55；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：江卫军，杨红新，乔齐齐，孙明珠，许鑫培，施泽涛，陈思贤，马加力，王鹏飞，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32