【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及锂电池，且特别涉及一种镍锰酸锂正极材料、锂离子电池及制备方法。
技术介绍
1、随着现代科技的飞速发展，锂离子电池已广泛应用于混合动力汽车、电动汽车、电动摩托车和智能电网系统等众多领域中。为了进一步使锂离子电池在潜在的电动汽车大众市场上得到更广泛的应用，迫切需要开发高能量密度、高功率密度、长寿命和低成本的新型锂离子电池正极材料，以缓解不断增加的二氧化碳排放和噪音污染。
2、高电压镍锰酸锂(lnmo)正极材料因具有高能量密度、低成本和良好的环境友好性等优点而成为最有前途的候选正极材料之一，但该材料存在高温环境下循环稳定性差等问题，制约了其商业化应用。目前，主要通过改变lnmo形貌和结构，以提升其电化学性能。但是，现有技术中制备的镍锰酸锂正极材料仍存在压实密度低，以及极片压实颗粒破碎的情况，进而影响电池的循环稳定性。
3、需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本专利技术的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种镍锰酸锂正极材料、锂离子电池及制备方法。
2、根据本专利技术的第一方面，提供一种镍锰酸锂正极材料，所述镍锰酸锂正极材料为球形颗粒结构，包括由大颗粒一次粒子和小颗粒一次粒子交错堆砌形成的二次粒子，其中，所述大颗粒一次粒子和/或小颗粒一次粒子的晶面上具有纳米孔道结构。
3、在专利技术的一个示例性实施例中，所述大颗粒一次
4、在专利技术的一个示例性实施例中，所述小颗粒一次粒子的体积为所述二次粒子总体积的20％～70％；和/或，所述二次粒子的比表面积为0.5～1m2/g。
5、在专利技术的一个示例性实施例中，所述纳米孔道结构由多个无序分布的纳米孔形成，所述纳米孔道的平均孔径小于或等于200nm，和/或，所述纳米孔道结构形成于所述大颗粒一次粒子和/或小颗粒一次粒子的(100)晶面上。
6、在专利技术的一个示例性实施例中，所述镍锰酸锂正极材料的压实密度为3-3.5g/cm3。
7、根据本专利技术的第二方面，提供一种如上任意一项所述的镍锰酸锂正极材料的制备方法，包括：
8、s1，将镍锰化合物与钼酸盐混合后，进行预烧结，得到中间产物；
9、s2，将中间产物与钼酸盐、锂源混合后，进行烧结，得到烧结产物；
10、s3，对烧结产物进行洗涤、干燥，以去除钼酸盐，得到镍锰酸锂正极材料。
11、在专利技术的一个示例性实施例中，步骤s1中，所述的镍锰化合物中的ni和mn的总物质的量与钼酸盐中的mo的物质的量之比为1：(0.001～0.05)；和/或，步骤s2中，所述中间产物中的ni和mn的总物质的量与钼酸盐中的mo的物质的量之比为1：(0.001～0.05)；和/或，步骤s2中，所述中间产物中的ni和mn的总物质的量与所述锂源的li的物质的量之比为1：(0.5～0.7)。
12、在专利技术的一个示例性实施例中，步骤s1和步骤s2中，所述钼酸盐选自钼酸氨、钼酸钠和钼酸镁的一种或多种。
13、在专利技术的一个示例性实施例中，步骤s1中，预烧结的参数为：在氧气氛围中，以10～20℃/min的升温速率升温至300～550℃，保持1～6h；和/或，步骤s2中，烧结的参数为：在空气氛围中，以10～20℃/min的升温速率升温至600～1000℃，保持6～12h。
14、根据本专利技术的第三方面，提供一种锂离子电池，包括：正极、负极和电解液，所述正极包括如上任意一项所述的镍锰酸锂正极材料。
15、本专利技术实施例的镍锰酸锂正极材料、锂离子电池及制备方法的有益效果是：
16、本专利技术实施例提供的镍锰酸锂正极材料包括大颗粒一次粒子和小颗粒一次离子紧密交错堆砌组成的球形二次粒子。这种大、小颗粒一次粒子紧密交错堆砌，增加压实密度，降低孔隙率，增加了材料结构的稳定性，可缓冲充放电过程中li+反复脱嵌所产生的结构应力和体积变化，小颗粒一次粒子能够有效填充间隙，提供较大的活性表面积和较短的粒子扩散距离，在颗粒之间充当电子和粒子的传输载体。
17、其中，一次粒子的晶面上还具有无序分布的纳米孔道结构，该结构有利于电解液与正极材料的接触和渗透，在上述特殊的堆积结构和纳米孔道的协同作用下，使镍锰酸锂正极材料的压实密度和循环稳定性得到显著提高。
18、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。
本文档来自技高网...【技术保护点】
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为球形颗粒结构，包括由大颗粒一次粒子和小颗粒一次粒子交错堆砌形成的二次粒子，其中，所述大颗粒一次粒子和/或所述小颗粒一次粒子的晶面上具有纳米孔道结构。
2.根据权利要求1所述的镍锰酸锂正极材料，其特征在于，所述大颗粒一次粒子与小颗粒一次粒子的平均粒径比为1:0.01～0.6。
3.根据权利要求1所述的镍锰酸锂正极材料，其特征在于，所述小颗粒一次粒子的体积为所述二次粒子总体积的20％～70％；和/或，所述二次粒子的比表面积为0.5～1m2/g。
4.根据权利要求1所述的镍锰酸锂正极材料，其特征在于，所述纳米孔道结构由多个无序分布的纳米孔形成，所述纳米孔道的平均孔径小于或等于200nm，和/或，所述纳米孔道结构形成于所述大颗粒一次粒子和/或所述小颗粒一次粒子的(100)晶面上。
5.根据权利要求1所述的镍锰酸锂正极材料，其特征在于，所述镍锰酸锂正极材料的压实密度为3-3.5g/cm3。
6.一种如权利要求1～5任意一项所述的镍锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括
7.根据权利要求6所述的镍锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述的镍锰化合物中的Ni和Mn的总物质的量与钼酸盐中的Mo的物质的量之比为1：(0.001～0.05)；和/或，步骤S2中，所述中间产物中的Ni和Mn的总物质的量与钼酸盐中的Mo的物质的量之比为1：(0.001～0.05)；和/或，步骤S2中，所述中间产物中的Ni和Mn的总物质的量与所述锂源的Li的物质的量之比为1：(0.5～0.7)。
8.根据权利要求6所述的镍锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S1和步骤S2中，所述钼酸盐选自钼酸氨、钼酸钠和钼酸镁的一种或多种。
9.根据权利要求6所述的镍锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S1中，预烧结的参数为：在氧气氛围中，以10～20℃/min的升温速率升温至300～550℃，保持1～6h；和/或，步骤S2中，烧结的参数为：在空气氛围中，以10～20℃/min的升温速率升温至600～1000℃，保持6～12h。
10.一种锂离子电池，其特征在于，包括：正极、负极和电解液，所述正极包括如权利要求1～5任意一项所述的镍锰酸锂正极材料。
...【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为球形颗粒结构，包括由大颗粒一次粒子和小颗粒一次粒子交错堆砌形成的二次粒子，其中，所述大颗粒一次粒子和/或所述小颗粒一次粒子的晶面上具有纳米孔道结构。
2.根据权利要求1所述的镍锰酸锂正极材料，其特征在于，所述大颗粒一次粒子与小颗粒一次粒子的平均粒径比为1:0.01～0.6。
3.根据权利要求1所述的镍锰酸锂正极材料，其特征在于，所述小颗粒一次粒子的体积为所述二次粒子总体积的20％～70％；和/或，所述二次粒子的比表面积为0.5～1m2/g。
4.根据权利要求1所述的镍锰酸锂正极材料，其特征在于，所述纳米孔道结构由多个无序分布的纳米孔形成，所述纳米孔道的平均孔径小于或等于200nm，和/或，所述纳米孔道结构形成于所述大颗粒一次粒子和/或所述小颗粒一次粒子的(100)晶面上。
5.根据权利要求1所述的镍锰酸锂正极材料，其特征在于，所述镍锰酸锂正极材料的压实密度为3-3.5g/cm3。
6.一种如权利要求1～5任意一项所述的镍锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，包括：
...
【专利技术属性】
技术研发人员：李金洋，祖国晶，王鹏峰，
申请(专利权)人：厦门厦钨新能源材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。