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【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。
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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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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
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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