非水电解质二次电池用正极活性物质及其制造方法_4

文档序号:9830019阅读:来源:国知局
现气泡,溶液的粘性增加。进而,在继续加热时,一边 产生气体,一边反应进行,得到前体。将所得到的前体用行星磨粉碎(400rpm、20分钟)。将粉 碎的前体在700°C下煅烧10小时,得到正极活性物质前体。
[0114] (03 型 LixNii/3Mn2/3〇2 的制备)
[0115] 将上述前体30g、硝酸锂(LiNO3 68.946g/mol)137.892g、碘化锂(LiI 133.85g/ mol)26.77g放入氧化铝坩埚中,经3小时升温至280°C后,在280°C下保温10小时。用热水除 去剩余的碱金属盐,得到正极活性物质。
[0116] [实施例2]
[0117] (P3 型 Na^3Niv3Mrw3O2 的制备;共沉淀法)
[0118] 在硫酸镍六水合物(附3〇4.6出0 262.858/111〇1)26.288、硫酸锰五水合物(]\1113〇4· 5H20 241.08g/mol)48.22g 中加入纯水 250ml,搅拌?溶解(S1)。在碳酸钠(Na2CO3 105.9884g/mol) 26.50g中加入纯水250ml,搅拌?溶解(S2)。在纯水250ml中加入L-抗坏血 酸4g后,一边通入二氧化碳气体,一边搅拌加温到50°C。将(SI)和(S2)各自以Iml/分的速度 滴加在其中,形成沉淀。滴加结束后,一边搅拌,一边在50°C下保温6小时。对悬浮液进行抽 滤得到沉淀后,用纯水3000ml清洗剩余Na。在IOO °C下干燥12小时后,在450 °C下预煅烧12小 时得到前体。将所得到的前体用行星磨粉碎(400rpm、20分钟)。将粉碎的前体在700°C下煅 烧10小时,得到正极活性物质前体。
[0119] (03 型 LixNii/3Mn2/3〇2 的制备)
[0120] 将上述前体30g、硝酸锂(LiNO3 68.946g/mol)137.892g、碘化锂(LiI 133.845g/ mol) 26.77g放入氧化铝坩埚,经3小时升温至280 °C后,在280 °C下保温10小时。用热水除去 剩余的碱金属盐,得到正极活性物质。
[0121] [实施例3]
[0122] (P3 型 Na2/3Ni2/9Zm/9Mn 2/302 的制备;熔融盐法)
[0123] 在硝酸镍六水合物(Ni(NO3)2 · 6H20 290.79g/mol)19.39g、硝酸锌六水合物(Zn (NO3)2 · 6H2O 297.49g/mol)9.92g、硝酸锰六水合物(Mn(NO3)2 · 6H2O 287.04g/mol) 57.418、硝酸钠(似勵3 84.998/111〇1)17.0(^中加入三乙二醇(〇61114〇4 150.28/111〇1)3(^。对混 合物进行加热,在100 °C附近开始溶解。充分搅拌,缓慢加热至200 °C附近。这期间产生NOx气 体,出现气泡,溶液的粘性增加。进而,在继续加热时,一边产生气体,一边反应进行,得到前 体。将所得到的前体用行星磨粉碎(400rpm、20分钟)。将粉碎的前体在700 °C下煅烧10小时, 得到正极活性物质前体。
[0124] (〇3 型 LixNiv9Znv9Mw3O2 的制备)
[0125] 将上述前体30g、硝酸锂(LiNO3 68.946g/mol)137.892g、碘化锂(LiI 133.845g/ mol) 26.77g放入氧化铝坩埚,经3小时升温至280 °C后,在280 °C下保温10小时。用热水除去 剩余的碱金属盐,得到正极活性物质。
[0126] [实施例4]
[0127] 使用硝酸铜三水合物(Cu(NO3)2 · 3H20 241.60g/mol)代替硝酸锌六水合物,除此 以外,按照实施例3得到正极活性物质(03型LixNi 2/9Cu1/9Mn2/3〇2)。
[0128] [实施例5]
[0129] 使用硝酸铜三水合物(Co(NO3)2 · 6H20 291.03g/mol)代替硝酸锌六水合物,除此 以外,按照实施例3得到正极活性物质(03型LixNi 2/9Co1/9Mn2/3〇2)。
[0130] [实施例6]
[0131] 使用硝酸铜三水合物(Fe(NO3)2 · 6H20 287.95g/mol)代替硝酸锌六水合物,除此 以外,按照实施例3得到正极活性物质(03型LixNi 2/9Fe1/9Mn2/3〇2)。
[0132] [实施例7]
[0133] 使用硝酸铝九水合物(Al(NO3)3 · 9H20 375.13g/mol)代替硝酸锌六水合物,除此 以外,按照实施例3得到正极活性物质(03型LixNi 2/9Al1/9Mn2/3〇2)。
[0134] [实施例8]
[0135] 使用硝酸镁六水合物(Mg(NO3)2 · 3H20 256.41g/mol)代替硝酸锌六水合物,除此 以外,按照实施例3得到正极活性物质(03型LixNi 2/9Mg1/9Mn2/3〇2)。
[0136] [实施例9]
[0137] (P2 型 Na^3Niv3Mrw3O2 的制备;熔融盐法)
[0138] 在硝酸镍六水合物(附(如3)2.6!120 290.798/111〇1)29.088、硝酸锰六水合物(111 (NO3)2 · 6H20 287.04g/mol)57.41g、硝酸钠(NaNO3 84.99g/mol)17.00g中加入三乙二醇 (C6H14O4 150 · 2g/mol)30g。对混合物进行加热,在100°C附近开始溶解。充分搅拌,缓慢加热 至200°C附近。这期间产生NOx气体,出现气泡,溶液的粘性增加。进而,在继续加热时,一边 产生气体,一边反应进行,得到前体。将所得到的前体用行星磨粉碎(400rpm、20分钟)。将粉 碎的前体在950°C下煅烧10小时,得到正极活性物质前体。
[0139] (02 型 LixNii/3Mn2/3〇2 的制备)
[0140] 将上述前体3(^、硝酸锂〇^勵3 68.9468/111〇1)137.8928及碘化锂〇^1 133.8458/ mol) 26.77g放入氧化铝坩埚,经3小时升温至280 °C后,在280 °C下保温10小时。用热水除去 剩余的碱金属盐,得到正极活性物质。
[0141] [实施例10]
[0142] (P2 型 Na^3Niv3Mrw3O2 的制备;共沉淀法)
[0143] 在硫酸镍六水合物(附3〇4.6出0 262.858/111〇1)26.288、硫酸锰五水合物(]\1113〇4· 5H20 241.08g/mol)48.22g 中加入纯水 250ml,搅拌?溶解(S1)。在碳酸钠(Na2CO3 105.9884g/mol) 26.50g中加入纯水250ml,搅拌?溶解(S2)。在纯水250ml中加入L-抗坏血 酸4g后,一边通入二氧化碳气体,一边搅拌加温到50°C。将(SI)和(S2)各自以Iml/分的速度 滴加在其中,形成沉淀。滴加结束后,一边搅拌,一边在50°C下保温6小时。对悬浮液进行抽 滤得到沉淀后,用纯水3000ml清洗剩余Na。在100 °C下干燥12小时后,在450 °C下预煅烧12小 时,得到前体。将所得到的前体用行星磨粉碎(400rpm、20分钟)。将粉碎的前体在950°C下煅 烧10小时,得到正极活性物质前体。
[0144] (02 型 LixNii/3Mn2/3〇2 的制备)
[0145] 将上述前体30g、硝酸锂(LiNO3 68.946g/mol)137.892g、碘化锂(LiI 133.85g/ mol) 26.77g放入氧化铝坩埚,经3小时升温至280 °C后,在280 °C下保温10小时。用热水除去 剩余的碱金属盐,得到正极活性物质。
[0146][实施例11]
[0147] (P2 型 Na2/3Ni2/9Zm/9Mn 2/302 的制备;熔融盐法)
[0148] 在硝酸镍六水合物(附(如3)2.6!120 290.798/111〇1)19.398、硝酸锌六水合物(211 (NO3)2 · 6H20 297.49g/mol)9.92g、硝酸锰六水合物(Mn(NO3)2 · 6H20 287.04g/mol) 57.418、硝酸钠(似勵3 84.998/111〇1)17.0(^中加入三乙二醇(〇61114〇4 150.28/111〇1)3(^。对混 合物进行加热,在100 °C附近开始溶解。充分搅拌,缓慢加热至200 °C附近。这期间产生NOx气 体,出现气泡,溶液的粘性增加。进而,在继续加热时,一边产生气体,一边反应进行,得到前 体。将所得到的前体用行星磨粉碎(400rpm、20分钟)。将粉碎的前体在950 °C下煅烧10小时, 得到正极活性物质前体。
[0149] (02型 LixNi 2/9Zm/9Mn2/3〇2 的制备)
[0150] 将上述前体3(^、硝酸锂〇^勵3 68.9468/111〇1)137.8928及碘化锂〇^1 133.8458/ mol) 26.77g放入氧化铝坩埚,经3小时升温至280 °C后,在280 °C下保温10小时。用热水除去 剩余的碱金属盐,得到正极活性物质。
[0151] [实施例12]
[0152] 使用硝酸铜三水合物(Cu(NO3)2 · 3H20 241.60g/mol)代替硝酸锌六水合物,除此 以外,按照实施例11得到正极活性物质(02型LixNi 2/9Cu1/9Mn2/3〇2)。
[0153][实施例13]
[0154] 使用硝酸铜三水合物(Co(NO3)2 · 6H20 291.03g/mol)代替硝酸锌六水合物,除此 以外,按照实施例11得到正极活性物质(02型LixNi 2/9Co1/9Mn2/3〇2)。
[0155] [实施例14]
[0156] 使用硝酸铜三水合物(Fe(NO3)2 · 6H20 287.95g/mol)代替硝酸锌六水合物,除此 以外,按照实施例11得到正极活性物质(02型LixNi 2/9Fe1/9Mn2/3〇2)。
[0157][实施例15]
[0158] 使用硝酸铝九水合物(Al(NO3)3 · 9H20 375.13g/mol)代替硝酸锌六水合物,除此 以外,按照实施例11得到正极活性物质(02型LixNi2/9Al1/9Mn 2/3〇2)。
[0159][实施例16]
[0160] 使用硝酸镁六水合物(Mg(NO3)2 · 3H20 256.41g/mol)代替硝酸锌六水合物,除此 以外,按照实施例11得到正极活性物质(02型LixNi 2/9Mg1/9Mn2/3〇2)。
[0161] [比较例1]
[0162] 按照实施例1得到P3型Na^3Niv3Mrw3O 2o
[0163] (〇3 型 Liv3Niv3Mrw3O2 的制备)
[0164] 将上述前体30g、硝酸锂(LiNO3 68.946g/mol )137.892g、氯化锂(LiCl 42.39g/ !11〇1)8.58放入氧化铝坩埚,经3小时升温至280°(:后,在280°(:下保温10小时。用热水除去剩 余的碱金属盐,得到正极活性物质。
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