System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种富锰基正极材料、制备方法、电池正极及锂离子电池技术_技高网

一种富锰基正极材料、制备方法、电池正极及锂离子电池技术

技术编号:40119208 阅读:7 留言:0更新日期:2024-01-23 20:23
本发明专利技术提供了一种富锰基正极材料、制备方法、电池正极及锂离子电池,包括:将锰源溶于柠檬酸的水溶液中进行水浴加热,以使锰源和柠檬酸反应生成成核点,所述锰源包括二氧化锰;将所述成核点、锂源、镍源和钴源混合反应,然后干燥形成前驱体;对所述前驱体进行烧结,得到富锰基正极材料。相较现有技术而言,本发明专利技术至少部分锰源由醋酸锰替换为二氧化锰后,富锂锰基正极材料的原料成本获得了明显下降,而且富锂锰基正极材料的化学式和晶体结构并未发生明显改变,确保了富锂锰基正极材料的基础性能,在此基础上,配合柠檬酸的处理,富锂锰基正极材料的比表面积获得了显著增加,电池性能也进一步得到了提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池领域,特别是涉及一种富锰基正极材料、制备方法、电池正极及锂离子电池


技术介绍

1、现阶段富锂锰基正极材料采用的锰源一般为醋酸锰,以此调控电荷传输和离子扩散倍率。但是随着锂电池的发展,富锂锰基正极材料的研发趋于成熟,材料性能已经难以进一步获得提升,富锂锰基正极材料的研发逐渐遇到瓶颈。为了进一步提升富锂锰基正极材料的性能,现阶段主要研发思路是在富锂锰基正极材料中进行掺杂。

2、掺杂一般情况下会破坏富锂锰基正极材料本身的晶体结构,因此对于电池性能的影响存在较大的不确定性,往往提升有限或者有害。此外掺杂的元素往往原料金额高昂,因此掺杂成本较高。因此如何以较低的成本获得性能更为良好的富锂锰基正极材料,是现阶段富锂锰基正极材料的一个重要研发目标。


技术实现思路

1、基于此,有必要针对富锂锰基正极材料改性成本高、改性效果不足的问题,提供一种富锰基正极材料、制备方法、电池正极及锂离子电池。

2、本专利技术提供的技术方案为:

3、一种富锰基正极材料的制备方法,所述制备方法包括:

4、将锰源溶于柠檬酸的水溶液中进行水浴加热,以使锰源和柠檬酸反应生成成核点,所述锰源包括二氧化锰;

5、将所述成核点、锂源、镍源和钴源混合反应,然后干燥形成前驱体;

6、对所述前驱体进行烧结,得到富锰基正极材料。

7、本专利技术所述水浴加热温度为60℃。

8、本专利技术所述锰源包括醋酸锰。

9、本专利技术所述二氧化锰和醋酸锰的摩尔比为4:6。

10、本专利技术所述锂源为氢氧化锂,所述镍源为碳酸镍、硫酸镍和氢氧化镍中的一种或几种,所述钴源为碳酸钴、氧化钴和硫酸钴中的一种或几种。

11、本专利技术所述锂源中锂离子摩尔量为a,锰源中锰离子摩尔量为b,钴源中钴离子摩尔量为c,镍源中镍离子摩尔量为d,a:(b+c+d)=1.58:1,柠檬酸的摩尔量为e,e:(a+b+c+d)=1:2。

12、一种富锰基正极材料,采用制备方法获得。

13、本专利技术化学式为li1.2ni0.13co0.13mn0.54o2。

14、一种电池正极,由富锰基正极材料制作。

15、一种锂离子电池,包括电池正极。

16、本专利技术的有益效果为:

17、采用柠檬酸对二氧化锰进行处理,获得了具有较大比表面积的成核点,使得成核点在与锂源、镍源和钴源进行反应的时候更加均匀充分,从而提升了富锰基正极材料的合成质量。

18、相较现有技术而言,本专利技术至少部分锰源由醋酸锰替换为二氧化锰后,富锂锰基正极材料的原料成本获得了明显下降,而且富锂锰基正极材料的化学式和晶体结构并未发生明显改变,确保了富锂锰基正极材料的基础性能,在此基础上,配合柠檬酸的处理,富锂锰基正极材料的比表面积获得了显著增加,电池性能也进一步得到了提升。

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【技术保护点】

1.一种富锰基正极材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:

2.根据权利要求1所述的富锰基正极材料的制备方法,其特征在于,所述水浴加热温度为60℃。

3.根据权利要求1所述的富锰基正极材料的制备方法,其特征在于,所述锰源包括醋酸锰。

4.根据权利要求3所述的富锰基正极材料的制备方法,其特征在于,所述二氧化锰和醋酸锰的摩尔比为4:6。

5.根据权利要求4所述的富锰基正极材料的制备方法,其特征在于,所述锂源为氢氧化锂,所述镍源为碳酸镍、硫酸镍和氢氧化镍中的一种或几种,所述钴源为碳酸钴、氧化钴和硫酸钴中的一种或几种。

6.根据权利要求5所述的富锰基正极材料的制备方法,其特征在于,所述锂源中锂离子摩尔量为a,锰源中锰离子摩尔量为b,钴源中钴离子摩尔量为c,镍源中镍离子摩尔量为d,a:(b+c+d)=1.58:1,柠檬酸的摩尔量为e,e:(a+b+c+d)=1:2。

7.一种富锰基正极材料,其特征在于,采用如权利要求1-7任一权利要求所述的制备方法获得。

8.根据权利要求7所述的富锰基正极材料,其特征在于,化学式为Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2。

9.一种电池正极,其特征在于,由权利要求8所述的富锰基正极材料制作。

10.一种锂离子电池,其特征在于,包括如权利要求9所述的电池正极。

...

【技术特征摘要】

1.一种富锰基正极材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括:

2.根据权利要求1所述的富锰基正极材料的制备方法,其特征在于,所述水浴加热温度为60℃。

3.根据权利要求1所述的富锰基正极材料的制备方法,其特征在于,所述锰源包括醋酸锰。

4.根据权利要求3所述的富锰基正极材料的制备方法,其特征在于,所述二氧化锰和醋酸锰的摩尔比为4:6。

5.根据权利要求4所述的富锰基正极材料的制备方法,其特征在于,所述锂源为氢氧化锂,所述镍源为碳酸镍、硫酸镍和氢氧化镍中的一种或几种,所述钴源为碳酸钴、氧化钴和硫酸钴中的一种或几种。

6.根据权利要求5所述的富锰...

【专利技术属性】
技术研发人员:王志恒邵珺张宇金勤伟
申请(专利权)人:烯谷浙江科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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