一种低电压高容量型富锂锰基正极材料的制备方法及应用与流程

文档序号:31653703发布日期:2022-09-27 21:54阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种低电压高容量型富锂锰基正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(1)富锂锰基前驱体制备:向反应釜中通入氮气,通过蠕动泵将作为底液的稀氨液加入反应釜,通过共沉淀法将金属盐的水溶液加入反应釜,同时分别加入稀碱溶液和浓氨水,在40-60℃温度下连续搅拌反应30-60h并控制反应体系的ph=10.5-11.5;反应生成的沉淀结晶经过过滤、洗涤、干燥,得到3-8μm富锂锰基前驱体;(2)富锂锰基材料制备:将富锂锰基前驱体与锂源先加入高速混合机进行混合,再进行装钵烧结,烧结材料经过破碎和过筛得到富锂锰基正极材料。2.根据权利要求1所述低电压高容量型富锂锰基正极材料的制备方法,其特征在于,所述金属盐包括镍盐和锰盐,所述镍盐选自硫酸镍盐、硝酸镍盐、氯化镍盐中的一种;所述锰盐选自硫酸锰盐、硝酸锰盐、氯化锰盐中的一种,所述镍盐和锰盐的摩尔比为(35-48):(65-52)。3.根据权利要求2所述低电压高容量型富锂锰基正极材料的制备方法,其特征在于,镍盐和锰盐的水溶液浓度为0.5-5mol/l。4.根据权利要求1所述低电压高容量型富锂锰基正极材料的制备方法,其特征在于,所述稀碱溶液为碱的水溶液,浓度为4-6mol/l,所述浓氨水的质量浓度为20-30%。5.根据权利要求4所述低电压高容量型富锂锰基正极材料的制备方法,其特征在于,所述稀碱溶液中碱,金属盐,nh3·
h2o的摩尔比为(1-3):(1-2):1。6.根据权利要求1所述低电压高容量型富锂锰基正极材料的制备方法,其特征在于,所述稀氨液的浓度为0.1-3mol/l,加入量为反应釜有效体积的25-50%。7.根据权利要求1所述低电压高容量型富锂锰基正极材料的制备方法,其特征在于,所述富锂锰基前驱体中总金属离子与锂源中锂离子的摩尔比为1:(1-1.4)。8.根据权利要求7所述低电压高容量型富锂锰基正极材料的制备方法,其特征在于,所述锂源选自碳酸锂、氢氧化锂、硫酸锂和硝酸锂中的一种或多种的组合。9.根据权利要求1所述低电压高容量型富锂锰基正极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤2的烧结程序为:烧结温度以3℃/min速度从室温升到500-600℃,保温3h,然后以3℃/min速度升到900-1100℃,保温8-15h,然后自然冷却结晶。10.一种根据权利要求1-9任一项所述低电压高容量型富锂锰基正极材料制备方法的应用,其特征在于,应用于制备富锂锰基材料电池中。

技术总结
本发明公开了一种低电压高容量型富锂锰基正极材料的制备方法,包括富锂锰基前驱体制备和富锂锰基材料制备,本发明通过硫酸镍盐和硫酸锰盐采用(35-48):(65-52)的摩尔比,使电池在低于4.5V的电压下具有高的放电比容量,并且维持优良的充放电循环性能,并且去掉了钴元素,避免了因钴元素的价格波动对低电压高容量型富锂锰基材料前驱体价格和供应的影响。并且制备得到的富锂锰基正极材料,在低电压下,可以与三元材料混掺,显著改善材料的循环性能,与锰酸锂的混掺显著提升材料的克容量,和磷酸铁锂混掺显著改善材料的高温循环性能。铁锂混掺显著改善材料的高温循环性能。


技术研发人员:李永红 孙旭 万辉 陆和杰 梁正 吴平
受保护的技术使用者:宁夏汉尧富锂科技有限责任公司
技术研发日:2022.07.22
技术公布日:2022/9/26
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