一种镍锰酸锂正极材料及其制备方法、应用技术

本发明专利技术公开了一种镍锰酸锂正极材料及其制备方法、应用，所述镍锰酸锂正极材料的分子式为：Li

【技术实现步骤摘要】
一种镍锰酸锂正极材料及其制备方法、应用


[0001]本专利技术属于锂电池正极材料
，具体涉及一种镍锰酸锂正极材料及其制备方法、应用。

技术介绍

[0002]高电压镍锰正极材料LiNi
0.5
Mn
1.5
O4，材料中不含钴元素，性价比高，环境友好，被认为是极有潜力的下一代锂电正极材料。相比橄榄石状的磷酸铁锂(LiFePO4，简写LFP)，尖晶石型的高电压镍锰，拥有三维锂离子通道，倍率和低温性能更佳；单体电池能量密度达235
‑
250Wh/kg，较LFP提升30
‑
40％，但Wh(瓦时)成本与LFP接近或略低。
[0003]因此，针对LFP动力电池广阔的市场、能量密度较低，冬季巡航严重缩水的情况，基于动力电池能量密度提升、成本降低的技术路线，开发以高电压镍锰正极材料为主的动力电池用正极材料以替代LFP具有巨大优势，有望应用于中短续航的电动汽车之中。
[0004]但是，由于高电压镍锰的平均工作电压＞4.7V(vs.Li+)，工作电压较高，目前没有商业应用的5本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镍锰酸锂正极材料，其特征在于，所述镍锰酸锂正极材料的分子式为：Li
α
Ni
β
Mn2‑
β
M
γ
O4‑
δ
/N，其中0.95≤α≤1.1，0.4≤β≤0.6，0.0005≤γ≤0.02，0≤δ≤0.2；M为单晶分散元素，M为V、Nb、Ta、Mo或W的至少一种；N为包覆层，包覆层包括P化合物和/或Al化合物；N的包覆量为500～10000ppm。2.根据权利要求1所述镍锰酸锂正极材料，其特征在于，当包覆层为P化合物和Al化合物时，Al与P的质量比为(0.2～3)：1。3.根据权利要求1所述镍锰酸锂正极材料，其特征在于，P和/或Al的包覆率S1/(S1+S2)为20％
‑
80％；其中，S1为P和/或Al含量m1对应峰面积，S2为Ni、Mn元素含量m2对应峰面积。4.根据权利要求1所述镍锰酸锂正极材料，其特征在于，当包覆层为P化合物时，镍锰酸锂正极材料的BET为0.4
‑
0.7m2/g；或者当包覆层为Al化合物时，镍锰酸锂正极材料的BET为0.6
‑
0.9m2/g；或者当包覆层为P化合物和Al化合物时，镍锰酸锂正极材料的BET为0.6
‑
0.9m2/g。5.根据权利要求1所述镍锰酸锂正极材料，其特征在于，所述镍锰酸锂正极材料至少具有以下特性中的一个：所述镍锰酸锂正极材料的表面残锂≤500ppm；DSC分解温度为275
‑
295℃；3.5T下的粉末压实密度为2.8
‑
3.2g/cm3；D50为4
‑
10μm。6.一种镍锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将前驱体、锂源和单晶分散剂混合搅拌均匀，得到混合物；S2、将所述混合物在气氛环境下进行第一次烧结，得到高单晶分散性材料；S3、将所述高单晶分散性材料和包覆剂混合搅拌均匀，得到二次混合物；其中，所述包覆剂为磷源和/或铝源；S4、将所述二次混合物在所述气氛环境下进行第二次烧结，得到如权利要求1
‑
5任意一项所述的镍锰酸锂正极材料。7.根据权利要求6所述镍锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述包覆剂包含Al源时，Al源的粒径为30
‑
60nm。8.根据权利要求7所述镍锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述铝源包括Al2O3、AlPO4、或Al(OH)3中的至少一种。9.根据权利要求6所述镍锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述包覆剂包含P源时，所述P源的粒径为3
‑
5μ...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宇，桑椿媛，黄涛，武斌，严旭丰，刘瑞，李琮熙，孙辉，刘相烈，
申请(专利权)人：宁波容百新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：