正极材料制造技术

本发明专利技术涉及可用作锂二次电池中的正极材料的改进的粒状锂镍氧化物材料及其制造方法。料的改进的粒状锂镍氧化物材料及其制造方法。料的改进的粒状锂镍氧化物材料及其制造方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】正极材料


[0001]本专利技术整体涉及可用作二次锂离子电池中的正极材料的锂镍复合氧化物材料，并且涉及用于制备锂镍复合氧化物材料的改进方法。

技术介绍

[0002]具有层状结构的锂镍复合氧化物材料可用作二次锂离子电池中的正极材料。通常，锂镍复合氧化物材料通过将镍金属前体诸如氢氧化物或羟基氧化物与锂源混合然后煅烧该混合物来产生。在煅烧过程期间，镍金属前体被锂化和氧化，并且经由中间相发生晶体结构转变以形成期望的层状LiNiO2结构。
[0003]镍金属前体通常通过在氨的存在下在高pH值下共沉淀混合金属盐溶液来形成。然后通过煅烧过程形成期望的结晶相，该煅烧过程涉及将前体和锂源的混合物保持在高温诸如700℃下。此类过程提供二次颗粒形式的锂镍复合氧化物材料，这些二次颗粒包含大量被晶界分隔的小晶粒(也称为一次颗粒)。
[0004]WO2017/189887A1描述了一种制造电化学活性颗粒的方法，该方法包括产生包含氢氧化锂或其水合物和含镍的前体氢氧化物的第一混合物，以及将第一混合物煅烧至最高温度700℃。实施例1描述了多晶2Dα
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种粒状锂镍复合氧化物材料，其满足以下要求：(i)所述锂镍复合氧化物具有根据式(1)的组成：Li
a
Ni
x
Co
y
Mg
z
O
2+b
式1其中：0.8≤a≤1.20.7≤x&lt;10≤y≤0.30&lt;z≤0.2
‑
0.2≤b≤0.2x+y+z＝1；(ii)所述锂镍复合氧化物材料具有使得D50在2至7μm且包括端值的范围内的基于体积的粒径分布；(iii)所述锂镍复合氧化物材料的平均一次粒径在0.5至4μm且包括端值的范围内。2.根据前述权利要求中任一项所述的粒状锂镍复合氧化物材料，其中0.85≤x&lt;1，0&lt;y≤0.15，并且0&lt;z≤0.10。3.根据前述权利要求中任一项所述的粒状锂镍复合氧化物材料，其中D50在2至5μm且包括端值的范围内。4.根据前述权利要求中任一项所述的粒状锂镍复合氧化物材料，其中所述平均一次粒径在0.5至2μm且包括端值的范围内。5.根据前述权利要求中任一项所述的粒状锂镍复合氧化物材料，其中所述锂镍复合氧化物材料的c轴的长度小于14.190埃，如通过粉末x射线衍射图的Rietveld分析所确定。6.根据前述权利要求中任一项所述的粒状锂镍复合氧化物材料，其中所述材料具有以D90&lt;10μm为特征的粒径分布。7.一种用于制备根据权利要求1至6中任一项所述的锂镍复合氧化物材料的方法，所述方法包括以下步骤：(i)提供具有使得D50在1至7μm且包括端值的范围内的基于体积的粒径分布的所述锂镍复合氧化物的前体；(ii)将所述前体与至少一种含锂化合物混合；(iii)煅烧所述混合物以形成所述锂镍复合氧化物材料，所述煅烧包括加热至在650℃至725℃且包括端值的范围内的温度持续2至8小时的时间；以及随后加热至在775℃至875℃且包括端值的范围内的温度。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述含锂化合物是氢氧化锂。9.根据权利要求7或权利要求8所述的方法，其中所述前体是镍金属氢氧化物。10.根据权利要求7至9中任一项所述的方法，其中所述前体呈包含多个晶粒的二次颗粒的形式。11.根据权利要求7至10中任一项所述的方法，其中所述煅烧步骤在包含至少90体积％的氧的气氛下进行。12.根据权利要求7至11中任一项所述的方法，其中将所述混合物加热至在775℃至875
℃且包括端值的范围内的温度持续4至20小时的时间，优选地持续4至12小时的时间。13.根据权利要求7至12中任一项所述的方法，其中所述煅烧包括在加热至650℃至725℃的步骤之前在400℃至500℃且包括端值的范围内的温度下加热1至4小时的时间的步骤。14.根据权利要求7至13中任一项所述的方法，其中所述方法还包括涂覆所述锂镍复合氧化物的步骤。15.根据权利要求7至14中任一项所述的方法，其中所述方法还包括研磨所述锂镍复合氧化物的步骤，优选地使得研磨后所述锂镍复合氧化物的D90&lt;10μm。16.根据权利要求7至15中任一项所述的方法，其中所述方法还包括形成包含所述锂镍复合氧化物材料的电极的步骤。17.根据权利要求16所述的方法，其中所述方法还包括构建电化学电池，所述电化学电池包括包含所述锂镍...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：EV金属英国有限公司，
类型：发明
国别省市：