【CN110071278A】一种含活性氧去除剂的高镍三元正极材料及其制备方法【专利】
一种高镍基三元正极材料的制备方法[发明专利]
专利名称:一种高镍基三元正极材料的制备方法专利类型:发明专利
发明人:姚文俐,刘勇,王金平
申请号:CN201711153130.9
申请日:20171120
公开号:CN107910531A
公开日:
20180413
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及一种高镍基三元正极材料的制备方法,特别是一种制备LiNiMnCoO三元正极材料的方法。
其特点包括以下步骤:(1)配制三元镍、锰、钴金属盐水溶液、混合碱水溶液及反应底液;
(2)分别将金属盐水溶液和混合碱水溶液以一定的流速加入底液中进行微波恒温反应;(3)微波反应结束后,再将反应物产物转移至水热反应釜中进行水热处理;(4)水热处理后的共沉淀物进行过滤、洗涤,干燥;(5)干燥后的共沉淀物配入锂盐混合研磨后,置于烧结炉中高温固相反应,得到本发明所述的一种制备LiNiMnCoO三元正极材料。
本发明制备得到的高镍三元正极材料起始放电容量高达200 mAh/g以上,循环性能良好。
申请人:江西理工大学
地址:341000 江西省赣州市章贡区红旗大道86号
国籍:CN
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高镍三元镍钴锰酸锂正极材料及其制备方法与流程
高镍三元镍钴锰酸锂正极材料及其制备方法与流程(原创实用版3篇)目录(篇1)1.高镍三元镍钴锰酸锂正极材料及其制备方法与流程的介绍2.高镍三元镍钴锰酸锂正极材料的优点和应用领域3.制备高镍三元镍钴锰酸锂正极材料的工艺流程和方法4.当前高镍三元镍钴锰酸锂正极材料制备技术的挑战和未来发展趋势正文(篇1)一、高镍三元镍钴锰酸锂正极材料及其制备方法与流程的介绍高镍三元镍钴锰酸锂正极材料是一种新型的锂离子电池正极材料,具有高能量密度、高功率密度、良好的循环稳定性和低温性能等优点,被广泛应用于动力电池、储能电池和高容量消费电子设备中。
制备高镍三元镍钴锰酸锂正极材料的工艺流程如下:1.前驱体的制备:将镍盐、钴盐和锰盐按照一定比例混合,加入氢氧化钠溶液搅拌均匀,得到前驱体。
2.溶胶-凝胶处理:将前驱体溶于硝酸中,在一定温度下搅拌均匀,得到溶胶-凝胶溶液。
3.沉淀处理:将溶胶-凝胶溶液滴加到聚乙烯醇溶液中,在一定温度下搅拌均匀,得到沉淀物。
4.干燥处理:将沉淀物干燥后,研磨成粉末。
5.活化处理:将粉末在一定温度下焙烧,得到高镍三元镍钴锰酸锂正极材料。
二、高镍三元镍钴锰酸锂正极材料的优点和应用领域高镍三元镍钴锰酸锂正极材料具有以下优点:1.高能量密度:可以提供更高的电池能量密度,使得电池体积更小,重量更轻。
2.高功率密度:可以快速充放电,适用于需要快速响应的应用场景,如电动汽车和移动设备。
3.良好的循环稳定性和低温性能:循环寿命长,适合长时间使用;低温性能好,适用于寒冷地区。
目录(篇2)1.引言2.高镍三元镍钴锰酸锂正极材料的介绍3.制备方法与流程4.讨论与应用5.结论正文(篇2)一、引言随着新能源技术的不断发展,高镍三元镍钴锰酸锂正极材料作为一种重要的电池正极,其性能和应用受到广泛关注。
本文将介绍这种材料的特性、制备方法及其应用。
二、高镍三元镍钴锰酸锂正极材料的介绍高镍三元镍钴锰酸锂正极材料是一种具有高能量密度、高功率密度和长寿命的电池正极材料。
一种高镍三元正极材料及其制备方法[发明专利]
专利名称:一种高镍三元正极材料及其制备方法专利类型:发明专利
发明人:孟昭扬,李宗麟,魏晶,曹永强,刘阳,荣明申请号:CN202011575805.0
申请日:20201228
公开号:CN112687868A
公开日:
20210420
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明提供一种高镍三元正极材料及其制备方法,所述高镍三元正极材料的制备方法包括以下步骤:将高镍三元前驱体置于具有搅拌功能的焙烧炉或回转窑中,在搅拌的同时进行低温脱水预烧,得到高镍三元氧化物;按照摩尔比n/n=1.03~1.20分别称取锂源和高镍三元氧化物,预混得到混合料;将混合料置于具有搅拌功能的焙烧炉中,在搅拌的同时进行两段式焙烧;将焙烧后的物料洗涤、干燥和二次烧结后得到高镍三元正极材料。
该方法能维持高镍三元前驱体的原始形貌,大幅度的改善高镍三元正极材料的均一性、循环稳定性及倍率性能。
申请人:大连博融新材料有限公司
地址:116450 辽宁省大连市花园口经济区迎春街20号
国籍:CN
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nca高镍三元正极材料前驱体的制备方法
一、概述NCA(镍钴铝)高镍三元正极材料是锂离子电池中常用的正极材料之一,具有高容量、高能量密度和较长循环寿命等优点。
其制备过程中,正极材料前驱体的制备方法对最终电池性能起着至关重要的作用。
本文将对NCA高镍三元正极材料前驱体的制备方法进行探讨。
二、溶胶-凝胶法制备NCA高镍三元正极材料前驱体1. 溶胶制备溶胶是指凝胶前的液态胶体溶液,通常由金属离子和有机物溶液组成。
在NCA高镍三元正极材料的制备中,首先需要制备含有镍、钴、铝等金属离子的溶胶。
通常选择硝酸盐、硫酸盐等金属盐作为金属离子的来源,通过溶解和配比制备得到所需的金属盐溶液。
2. 凝胶制备凝胶是指溶胶经过凝胶化过程形成的胶体凝胶体系。
将制备好的金属离子溶液与表面活性剂、络合剂等有机物混合,在适当的条件下(温度、pH值等)形成胶体凝胶。
凝胶的品质对最终材料的性能有着重要影响,因此在制备过程中需要严格控制凝胶的形成过程。
3. 凝胶成型通过旋涂、喷涂等方法将凝胶成型成片状结构,通常需要经过烘干等处理,得到NCA高镍三元正极材料前驱体。
三、固相反应法制备NCA高镍三元正极材料前驱体1. 配料在固相反应法中,通常选择氧化镍、氧化钴、氧化铝等作为原料。
按照一定的摩尔比进行混合,形成混合物作为前驱体的原料。
2. 粉磨经过混合的粉料需要进行机械粉磨处理,使其颗粒尺寸细化,有利于后续反应的进行。
3. 烧结将粉磨后的物料置于高温炉中进行烧结,通过一定的温度和时间进行热处理,使混合物发生固相反应,得到NCA高镍三元正极材料前驱体。
四、共沉淀法制备NCA高镍三元正极材料前驱体1. 配料将含有镍、钴、铝盐溶液用氢氧化钠等沉淀剂进行共沉淀反应,从而得到含有镍、钴、铝等金属离子的沉淀物。
2. 洗涤对得到的沉淀物进行洗涤处理,去除杂质离子和未反应的原料,得到较纯净的NCA高镍三元正极材料前驱体。
3. 干燥将洗涤后的NCA高镍三元正极材料前驱体进行适当的干燥处理,得到粉末状的前驱体物料。
一种高镍系三元正极前驱体的制备方法
一种高镍系三元正极前驱体的制备方法匠心独运,揭秘高镍系三元正极前驱体制备的创新之旅在新能源材料的世界里,有一颗璀璨的明珠——高镍系三元正极前驱体。
它以其优异的电化学性能和储能潜力,成为了锂离子电池领域的研究热点。
今天,让我们一起踏上这场充满挑战与惊喜的“智造”探索旅程,领略其独特而精密的制备方法。
首先,我们以“磨刀不误砍柴工”的精神,精心挑选原料。
这里的“料”,乃是高纯度的镍、钴、锰盐溶液,它们犹如乐谱中的音符,各自扮演着至关重要的角色。
而这“曲”,便是通过精确调控三元素摩尔比,达到优化电极性能的目的。
这一环节,讲究的是“细致入微,精准把控”。
接下来,是“千锤百炼,铸就品质”的阶段。
采用先进的共沉淀法,将镍、钴、锰离子在特定条件下逐步结合,形成均匀且细小的一次颗粒。
这个过程中,需要对pH值、反应温度、搅拌速度等工艺参数进行精心调整,仿佛是在演奏一场精细到毫厘的交响乐。
每一步操作都得“步步为营,稳扎稳打”,确保前驱体的形貌控制和成分均匀性达到极致。
然后,进入“温火慢炖,质变升华”的环节,即热处理过程。
经过高温焙烧,那些由离子构成的“胚胎”,逐渐转化为稳定的氧化物晶相结构,如同凤凰涅槃,完成从分子层面的华丽转身。
此步骤中,“火候”的拿捏至关重要,既要充分激活材料潜能,又需避免过犹不及导致的结构破坏,可谓是“恰到好处,游刃有余”。
最后,我们的主角——高镍系三元正极前驱体,在历经了层层磨砺后终于诞生。
其表面光滑细腻,内部结构致密有序,具备了出色的电化学活性和循环稳定性。
这正是科研工作者们凭借智慧与毅力,不断探索、试错、改良,才得以实现的创新成果。
总的来说,每一个成功制备出的高镍系三元正极前驱体,背后都是无数次实验数据的积累,以及对细节近乎苛刻的追求。
正如我们常说的,“魔鬼藏在细节里”,而在这一场关乎能源未来的科技革新中,每一处细微之处都可能成为撬动行业发展的支点。
每一次的成功,都在诠释着工匠精神,也让我们对未来充满了期待和信心!干杯,向科技创新致敬!。
一种新型高镍三元正极材料及其制备方法[发明专利]
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010916416.3(22)申请日 2020.09.03(71)申请人 浙江锋锂新能源科技有限公司地址 315000 浙江省宁波市高新区清逸路66号044幢3楼305室(72)发明人 许晓雄 张永龙 魏引利 陈董亮 吴云峰 丁超 徐礼虎 (51)Int.Cl.H01M 4/505(2010.01)H01M 4/525(2010.01)H01M 4/62(2006.01)H01M 10/0525(2010.01)(54)发明名称一种新型高镍三元正极材料及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种新型高镍三元正极材料及其制备方法,制备方法包括以下步骤:吸附:将高镍三元基材和导电碳材料溶于N ‑甲基吡咯烷酮中搅拌,加入结构诱导剂,搅拌后超声处理得到混合溶液,使得结构诱导剂完全吸附于高镍三元基材表面;包覆:将导电聚合物加入到吸附步骤的混合溶液中搅拌反应,然后过滤清洗后烘干,得到导电聚合物和导电碳材料包覆的高镍三元正极材料,本发明还公开了一种通过上述制备方法制备得到的高镍三元正极材料。
本发明的优点是能够获得包覆层均匀连续的高镍三元正极材料,正极材料一致性较好,且电化学性能更好。
权利要求书2页 说明书8页 附图1页CN 112151792 A 2020.12.29C N 112151792A1.一种新型高镍三元正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤吸附:将高镍三元基材和导电碳材料溶于N -甲基吡咯烷酮中搅拌,加入结构诱导剂,搅拌后超声处理得到混合溶液,使得结构诱导剂完全吸附于高镍三元基材表面;包覆:将导电聚合物加入到吸附步骤的混合溶液中搅拌反应,然后过滤清洗后烘干,得到导电聚合物和导电碳材料包覆的高镍三元正极材料。
2.根据权利要求1所述的一种新型高镍三元正极材料的制备方法,其特征在于,其特征在于,吸附步骤中的所述高镍三元基材为Li 1+z Ni x Co y M 1-x -y -n A n O 2, 0≤z<0 .1,0≤n<0 .1,0.5≤x<1,0<y<0.5,0.5<x+y+n<1,M选自Mn或Al,A选自Al、Zn、Mg、Cr、Ti、Zr、Nb、Ba、La、Ag、Sn中的至少一种。
一种高镍三元材料的制备方法及其在固态锂离子电池正极片中的应用[发明专利]
专利名称:一种高镍三元材料的制备方法及其在固态锂离子电池正极片中的应用
专利类型:发明专利
发明人:肖彪彪
申请号:CN202110710213.3
申请日:20210625
公开号:CN113488644B
公开日:
20220513
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种高镍三元材料的制备方法及其在固态锂离子电池正极片中的应用,采用共沉淀法制备出(NiaCobMnc)(OH)2前驱体后,先将前驱体与LiOH进行水热反应,然后再进行低温烧结,即可制备出形貌完整、尺寸均一的高镍三元材料。
本发明采用水热‑低温烧结法代替高温烧结,可大大降低烧结温度,避免烧结时Li和Ni蒸发,及Li+和Ni2+形成阳离子混排,从而可以提高Li+在Li 层的迁移率,改善了高镍三元材料的容量、循环和倍率性能;并且,采用水热‑低温烧结法制备出的高镍三元材料表面残碱量低,不会影响材料的循环性能。
申请人:万向一二三股份公司
地址:311215 浙江省杭州市萧山区萧山经济技术开发区建设二路855号
国籍:CN
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高镍三元正极材料及其制备方法[发明专利]
专利名称:高镍三元正极材料及其制备方法专利类型:发明专利
发明人:万江涛,任海朋,张勇杰,张宁
申请号:CN202010321915.8
申请日:20200422
公开号:CN111439790A
公开日:
20200724
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了高镍三元正极材料及其制备方法。
其中,制备高镍三元正极材料的方法包括:(1)向反应底液中加入镍钴锰盐溶液、碳酸钠溶液、氯化锂溶液、沉淀剂和络合剂进行合成反应,得到掺杂有碳酸锂的第一高镍三元正极材料前驱体;(2)向反应体系中通入氧气,进行预氧化处理,所述预氧化处理完成后,向反应体系中加入碳酸钠溶液和氯化锂溶液进行包覆反应,得到包覆有碳酸锂层的第二高镍三元正极材料前驱体;(3)对所述第二高镍三元正极材料前驱体进行烧结处理,得到高镍三元正极材料。
该方法以氯化锂作为锂源制备高镍三元正极材料,原料成本及加工成本低廉,且制备得到的高镍三元正极材料具有优秀的电化学性能。
申请人:蜂巢能源科技有限公司
地址:213200 江苏省常州市金坛区鑫城大道8899号
国籍:CN
代理机构:北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人:李岩
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一种高镍三元正极材料的制备方法[发明专利]
专利名称:一种高镍三元正极材料的制备方法专利类型:发明专利
发明人:王柯娜
申请号:CN201910194522.2
申请日:20190314
公开号:CN109921011A
公开日:
20190621
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种高镍三元正极材料的制备方法,属于新能源电池材料技术领域。
将氢氧化锂、氯酸钠与三元前驱体加聚乙二醇溶液分散浆化,然后进行喷雾干燥得到干燥料,将干燥料放入到辊道炉内煅烧,煅烧温度为800‑850℃,煅烧时间为9‑12h,然后冷却至物料温度<100℃后出料得到煅烧料,将煅烧料加入纯水浆化,然后过滤,将滤渣加入纯水洗涤,得到洗涤料,将洗涤料经过烘干,然后气流粉碎,粉碎料经过筛分、混料和除铁得到高镍三元正极材料。
本发明工艺流程短,成本低,避免两步煅烧,相比较传统的纯氧煅烧工艺,每吨产品的成本低5000元以上,且镍的氧化充分,避免了阳离子混排,材料的循环性能大大增强。
申请人:王柯娜
地址:317319 浙江省台州市仙居县皤滩乡万竹王村北路22号
国籍:CN
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一种高镍三元锂离子电池正极材料及其制备方法[发明专利]
专利名称:一种高镍三元锂离子电池正极材料及其制备方法专利类型:发明专利
发明人:沈赟,任东,于英超
申请号:CN201610020790.9
申请日:20160114
公开号:CN105633395A
公开日:
20160601
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种高镍三元锂离子电池正极材料及其制备方法。
该方法在惰性气体的保护和搅拌下,将金属溶液、沉淀剂、络合剂慢慢混合;所得到的沉淀物经过生长、陈化、过滤、洗涤、干燥,得到高镍三元正极材料的前驱体;将该前驱体与锂盐充分混合后,高温烧结,得到一种高镍三元锂离子电池正极材料LiNiCoMnMO,其中1≤m≤1.2;0.5≤x≤0.9;0≤y≤0.3;0≤z≤0.2;0≤1-x-y-z≤0.1;M选自碱金属元素、碱土金属元素、第13?族元素、第14?族元素、过渡族元素及稀土元素中的一种或多种。
该材料具有层状的晶体结构,振实密度高,粒径分布窄,容量高等特点。
申请人:苏州林奈新能源有限公司
地址:215513 江苏省苏州市常熟市经济技术开发区四海路11号科创园
国籍:CN
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一种高镍三元锂离子电池正极材料的制备方法及其产品[发明专利]
专利名称:一种高镍三元锂离子电池正极材料的制备方法及其产品
专利类型:发明专利
发明人:王英,毛贵洪,曾黎明,唐仁衡,肖方明
申请号:CN202210199027.2
申请日:20220302
公开号:CN114590849A
公开日:
20220607
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明公开了一种高镍三元锂离子电池正极材料的制备方法及其产品,将异丙醇铝、异丙氧基锆异丙醇复合物或异丙醇锡作为原料,通过水解在Ni0.93Co0.07(OH)2表面包覆有一层水解产物得到三元前驱体;将所述三元前驱体与锂盐混合均匀后,于氧气气氛下烧结得到
Li[(Ni0.93Co0.07)0.95Al0.05]xZryO2或者Li[(Ni0.93Co0.07)0.95Al0.05]xSnyO2,其中x和y均大于0,且x+y=1。
本发明提出的制备方法是借助外壳和体相中的掺杂元素来稳定材料的晶体结构,避免长期循环过程中活性材料中过渡金属离子的溶出,以此提升材料的综合电化学性能。
申请人:广东省科学院资源利用与稀土开发研究所
地址:510000 广东省广州市天河区长兴路363号
国籍:CN
代理机构:广州科粤专利商标代理有限公司
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(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910344798.4
(22)申请日 2019.04.26
(71)申请人 欣旺达电动汽车电池有限公司
地址 518107 广东省深圳市光明新区公明
街道塘家南十八号路欣旺达工业园
(72)发明人 刘甜甜 李强 鲁俊文
(51)Int.Cl.
H01M 4/36(2006.01)
H01M 4/485(2010.01)
H01M 4/505(2010.01)
H01M 4/525(2010.01)
H01M 4/62(2006.01)
H01M 10/42(2006.01)
H01M 10/0525(2010.01)
(54)发明名称
一种含活性氧去除剂的高镍三元正极材料
及其制备方法
(57)摘要
本发明公开的一种含活性氧去除剂的高镍
三元正极材料,包括活性氧去除剂及高镍三元材
料,所述活性氧去除剂包覆在所述高镍三元正极
材料表面,本发明还提供一种活性氧去除剂包覆
的高镍三元正极材料的制备方法,是将高镍三元
正极材料与活性氧去除剂按照一定质量比溶解
在无水乙醇中进行超声分散,过滤后将样品在
100℃下真空干燥12~24h而得到,既可以消除高
镍三元正极材料在循环或存储过程中形成的活
性氧,抑制电解液氧化分解产气,还可以消除高
镍三元正极材料表面残锂,降低表面残碱,保持
电解液中碳酸盐溶剂的化学稳定性,从而提高循
环性能及稳定性,有效抑制电池循环存储产气和
阻抗增加,并且包覆工艺简单,
易于操作。
权利要求书1页 说明书4页 附图1页CN 110071278 A 2019.07.30
C N 110071278
A
1.一种含活性氧去除剂的高镍三元正极材料,其特征在于,包括活性氧去除剂及高镍三元材料,所述活性氧去除剂包覆在所述高镍三元正极材料表面,所述高镍三元材料的通式为LiNi1-x -yCoxMnyO2或LiNi1-x -yCoxAlyO2,其中0≤x≤0.2,0≤y≤0.2,所述活性氧去除剂为过渡金属二硫化物MS2。
2.一种含活性氧去除剂的高镍三元正极材料及其制备方法,包括如下步骤:
(1)采用共沉淀法,在惰性气氛下制备镍钴锰(铝)前驱体;
(2)将步骤(1)中所述的前驱体和锂源机械混合并研磨;
(3)将步骤(2)中的混合物在通氧管式炉中经过煅烧工艺制得镍钴锰(铝)三元正极材料;
(4)将步骤(3)中所述镍钴锰(铝)三元正极材料与活性氧去除剂按照一定质量比溶解在无水乙醇中进行超声分散10~15min,过滤后将样品在100℃下真空干燥12~24h得到烘干产物;
(5)将步骤(4)中所述烘干产物置于马弗炉中在无氧气氛下,600℃~800℃保温3~7h,冷却至室温,过筛即可得到MS2包覆的高镍三元材料。
3.如权利要求2所述的一种含活性氧去除剂的高镍三元正极材料的制备方法,其特征在于,所述镍钴锰(铝)前驱体为镍钴锰(铝)氢氧化物、镍钴锰(铝)碳酸盐中的至少一种。
4.如权利要求2所述的一种含活性氧去除剂的高镍三元正极材料的制备方法,其特征在于,所述惰性气体气氛为氮气、氩气中的至少一种。
5.如权利要求2所述的一种含活性氧去除剂的高镍三元正极材料的制备方法,其特征在于,所述活性氧去除剂MS2,包括CoS2,FeS2,MoS2,TiS2,WS2,NbS2中的至少一种。
6.如权利要求2所述的一种含活性氧去除剂的高镍三元正极材料的制备方法,其特征在于,活性氧去除剂MS2占镍钴锰(铝)三元正极材料质量的0.1%~10%。
权 利 要 求 书1/1页2CN 110071278 A。