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() 作为用于可再充电锂离子电池的正电极活性材料的锂镍基复合氧化物制造技术_技高网

作为用于可再充电锂离子电池的正电极活性材料的锂镍基复合氧化物制造技术

技术编号:40504935 阅读:6 留言:0更新日期:2024-03-01 13:19
本发明专利技术涉及一种适用于电动车辆(EV)和混合动力电动车辆(HEV)应用的正电极活性材料,其中所述材料包含具有可溶性S含量和高比表面积的锂过渡金属基氧化物粒子。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】


技术介绍


技术实现思路

1、该目的通过提供一种适用于电化学电池的正电极活性材料来实现,其中所述正电极活性材料包含li、m’和氧,其中m’包括:

2、-含量x相对于m’在60.0摩尔%与95.0摩尔%之间的ni,

3、-含量为y的co,其中相对于m’,0≤y≤40.0摩尔%,

4、-含量为z的mn,其中相对于m’,0≤z≤70.0摩尔%,

5、-含量为a的除li、o、ni、co、mn、s、b、zr和al以外的元素,其中相对于m’,0≤a≤2.0摩尔%,以及

6、-含量b相对于m’在0.1摩尔%与0.8摩尔%之间的可溶性s,

7、-含量为c的b,其中相对于m’,0≤c≤2.0摩尔%,

8、-含量为d的zr,其中相对于m’,0≤d≤2.0摩尔%,

9、-含量为e的al,其中相对于m’,0≤e≤2.0摩尔%,

10、-其中x、y、z、a、b、c、d和e是通过icp测量的,

11、-其中x+y+z+a+b+c+d+e为100.0摩尔%,

12、其中所述正电极活性材料具有在0.6m2/g与1.1m2/g之间的(比)表面积,如通过bet测量所测定的。

13、本专利技术涉及以下实施方案:

14、实施方案1

15、在第一方面,本专利技术涉及一种适用于电化学电池的正电极活性材料,其中所述正电极活性材料包含li、m’和氧,其中m’包括:

>16、-含量x相对于m’在60.0摩尔%与95.0摩尔%之间的ni,

17、-含量为y的co,其中相对于m’,0≤y≤40.0摩尔%,

18、-含量为z的mn,其中相对于m’,0≤z≤70.0摩尔%,

19、-含量为a的除li、o、ni、co、mn、s、b、zr和al以外的元素,其中相对于m’,0≤a≤2.0摩尔%,以及

20、-含量b相对于m’在0.1摩尔%与0.8摩尔%之间的可溶性s,

21、-含量为c的b,其中相对于m’,0≤c≤2.0摩尔%,

22、-含量为d的zr,其中相对于m’,0≤d≤2.0摩尔%,

23、-含量为e的al,其中相对于m’,0≤e≤2.0摩尔%,

24、-其中x、y、z、a、b、c、d和e是通过icp测量的,

25、-其中x+y+z+a+b+c+d+e为100.0摩尔%,

26、其中所述正电极活性材料具有在0.6m2/g与1.1m2/g之间的(比)表面积,如通过bet测量所测定的。

27、优选地,可溶性s的含量b相对于m’为≤0.7摩尔%,并且更优选地,相对于m’,b≤0.6摩尔%。

28、优选地,可溶性s的含量b相对于m’为≥0.2摩尔%,并且更优选地,相对于m’为≥0.3摩尔%。

29、优选地,相对于m’,ni的含量x≥70.0摩尔%,并且更优选地,相对于m’,x≥80.0摩尔%,并且甚至更优选地,相对于m’,x≥81.0摩尔%。

30、优选地,相对于m’,ni的含量x≤93.0摩尔%,并且更优选地,相对于m’,x≤91.0摩尔%。

31、优选地,相对于m’,co的含量y>0摩尔%,并且更优选地,相对于m’,y≥1.0摩尔%,并且甚至更优选地,相对于m’,y≥5.0摩尔%。

32、优选地,相对于m’,co的含量y≤30摩尔%,并且更优选地,相对于m’,y≤20.0摩尔%,并且甚至更优选地,相对于m’,y≤10.0摩尔%。

33、优选地,相对于m’,mn的含量z>0摩尔%,并且更优选地,相对于m’,z≥1.0摩尔%,并且甚至更优选地,相对于m’,z≥5.0摩尔%。

34、优选地,相对于m’,mn的含量z≤60摩尔%,并且更优选地,相对于m’,z≤50.0摩尔%,甚至更优选地,相对于m’,z≤40.0摩尔%,并且最优选地,相对于m’,z≤20.0摩尔%。

35、在另一个实施方案中,所述ni的含量x相对于m’在70摩尔%与91摩尔%之间,所述co的含量y相对于m’在0.0摩尔%与20.0摩尔%之间,并且所述mn的含量z相对于m’在0.0摩尔%与20.0摩尔%之间。

36、优选地,可溶性s具有相对于m’在0.2摩尔%与0.7摩尔%之间的含量b,并且更优选地,相对于m’在0.3摩尔%与0.6摩尔%之间的含量b。

37、在用水洗涤本专利技术的正电极活性材料之后,通过icp分析容易地测定可溶性硫含量。例如,可以根据详细描述中的部分a)icp分析来测定可溶性硫。

38、在本专利技术的框架中,ppm是指浓度单位,百万分之,表示1ppm=0.0001wt%。

39、此外,在本专利技术的框架中,术语“硫”是指所要求保护的正电极活性材料中存在硫原子或硫元素。

40、实施方案2

41、在第二实施方案中,优选根据实施方案1,其中b的含量c相对于m’在0.01摩尔%与2.0摩尔%之间。

42、优选地,b的含量c相对于m’为≤1.5摩尔%,并且更优选地,相对于m’,c≤1.0摩尔%。

43、实施方案3

44、在第三实施方案中,优选根据实施方案1或实施方案2,其中zr的含量d相对于m’在0.01摩尔%与2.0摩尔%之间。

45、优选地,相对于m,zr的含量d为≤1.0摩尔%,并且更优选地,d≤0.5摩尔%。

46、优选地,相对于m,zr的含量d为≥0.02摩尔%,并且更优选地,d≥0.05摩尔%。

47、优选地,相对于m’,al的含量e在0.01摩尔%与2.0摩尔%之间。

48、优选地,相对于m,al的含量e为≤1.0摩尔%,并且更优选地,e≤0.5摩尔%。

49、优选地,相对于m,al的含量e为≥0.02摩尔%,并且更优选地,e≥0.05摩尔%。

50、优选地,相对于m’,元素的含量a在0.01摩尔%与2.0摩尔%之间。

51、优选地,相对于m’,元素的含量a为≤1.0摩尔%,并且更优选地,a≤0.5摩尔%。

52、优选地,相对于m’,元素的含量a为≥0.02摩尔%,并且更优选地,a≥0.05摩尔%。

53、优选地,除li、o、ni、co、mn、s、b、zr和al以外的元素选自由以下组成的组:ba、ca、cr、fe、mg、mo、nb、si、sr、ti、y、v、w和zn。

54、实施方案4

55、在第四实施方案中,优选根据实施方案1,所述材料具有在0.65m2/g与1.10m2/g之间的(比)表面积,如通过bet测量所测定的。

56、优选地,所述材料具有至少0.70m2/g,更优选地至少0.75m2/g,并且甚至更优选地至少0.80m2/g的(比)表面积。

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【技术保护点】

1.一种适用于锂离子可再充电电池的正电极活性材料,其中所述正电极活性材料包含Li、M’和氧,其中M’包括:

2.根据权利要求1所述的正电极活性材料,其中B的含量c相对于M’在0.01摩尔%与2.0摩尔%之间。

3.根据权利要求1或2所述的正电极活性材料,其中Zr的含量d相对于M’在0.01摩尔%与2.0摩尔%之间。

4.根据前述权利要求中任一项所述的正电极活性材料,其中所述可溶性S的含量b相对于M’为≤0.7摩尔%,并且优选地,相对于M’,b≤0.6摩尔%。

5.根据前述权利要求中任一项所述的正电极活性材料,其中通过BET所测定,所述表面积为至多1.05m2/g,并且优选地至多1.00m2/g。

6.根据前述权利要求中任一项所述的正电极活性材料,其中通过BET所测定,所述表面积为至少0.65m2/g,优选地至少0.7m2/g,甚至更优选地至少0.75m2/g,并且甚至更优选地至少0.8m2/g。

7.根据权利要求1或2所述的正电极活性材料,其中Al的含量e相对于M’在0.01摩尔%与2.0摩尔%之间。

8.根据前述权利要求中任一项所述的正电极活性材料,其中相对于M’,Ni的含量x≥70.0摩尔%,并且优选地,相对于M’,x≥75.0摩尔%且x≤91.0摩尔%。

9.根据前述权利要求中任一项所述的正电极活性材料,其中Co的含量y相对于M’在0摩尔%与20摩尔%之间;并且优选地,Mn的含量z相对于M’在0摩尔%与20摩尔%之间。

10.根据前述权利要求中任一项所述的正电极活性材料,其中通过激光衍射粒度分析所测定,次生粒子中值尺寸D50为至少2.0μm且至多15.0μm。

11.一种用于制造根据权利要求1至9中任一项所述的正电极活性材料的方法,其中所述方法包括以下连续步骤:

12.根据权利要求11所述的方法,其中步骤3)将所述混合物在250℃至450℃的温度下加热。

13.根据权利要求11至12所述的方法,其中步骤2)以100ppm至2000ppm的B量向所述溶液添加含B化合物,并且其中优选地,所述含B化合物选自硼酸、氧化硼和/或锂硼氧化物。

14.一种电池,所述电池包含根据权利要求1至10中任一项所述的正电极活性材料。

15.根据权利要求14所述的电池在电动车辆或混合动力电动车辆中的用途。

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【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种适用于锂离子可再充电电池的正电极活性材料,其中所述正电极活性材料包含li、m’和氧,其中m’包括:

2.根据权利要求1所述的正电极活性材料,其中b的含量c相对于m’在0.01摩尔%与2.0摩尔%之间。

3.根据权利要求1或2所述的正电极活性材料,其中zr的含量d相对于m’在0.01摩尔%与2.0摩尔%之间。

4.根据前述权利要求中任一项所述的正电极活性材料,其中所述可溶性s的含量b相对于m’为≤0.7摩尔%,并且优选地,相对于m’,b≤0.6摩尔%。

5.根据前述权利要求中任一项所述的正电极活性材料,其中通过bet所测定,所述表面积为至多1.05m2/g,并且优选地至多1.00m2/g。

6.根据前述权利要求中任一项所述的正电极活性材料,其中通过bet所测定,所述表面积为至少0.65m2/g,优选地至少0.7m2/g,甚至更优选地至少0.75m2/g,并且甚至更优选地至少0.8m2/g。

7.根据权利要求1或2所述的正电极活性材料,其中al的含量e相对于m’在0.01摩尔%与2.0摩尔%之间。

8.根据前述权利要求中任一项所述的正电极活性...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋景世具熹淑奥莱西亚·卡拉库里纳马克西姆·布朗吉诺
申请(专利权)人:尤米科尔公司
类型:发明
国别省市:

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