【CN109879331A】一种快离子导体包覆的高镍三元正极材料及制备方法以及其制备得到的锂离子电池

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一种高镍三元正极材料及其制备方法和应用[发明专利]

专利名称：一种高镍三元正极材料及其制备方法和应用专利类型：发明专利
发明人：雷天起,陈龙
申请号：CN201910418226.6
申请日：20190520
公开号：CN110165175A
公开日：
20190823
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及其制备方法和应用，所述高镍三元正极材料的形貌为若干纳米块堆积而成的微米球颗粒，其制备步骤包括：将镍源、钴源、锰源溶于去离子水中，形成溶液A；在搅拌条件下向所述溶液A中分别滴加结构导向剂和封端剂，加热搅拌回流反应后，得到溶液B；将所述溶液B进行微波水热反应后，制得前驱体材料；将所述前驱体材料与锂源混合均匀后，焙烧制得所述高镍三元材料。

这种特殊的结构由于暴露出更多的(100)晶面，为材料提供了更多且更为直接的锂离子迁移通道，且缩短了锂离子的迁移路径，具有更高的离子电导率和结构稳定性，并表现出更好的充放电性能以及循环稳定性能。

申请人：合肥国轩高科动力能源有限公司
地址：230011 安徽省合肥市新站区岱河路599号
国籍：CN
代理机构：合肥天明专利事务所(普通合伙)
代理人：汪贵艳
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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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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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一种高镍三元前驱体、正极材料以及制备方法[发明专利]

专利名称：一种高镍三元前驱体、正极材料以及制备方法专利类型：发明专利
发明人：张宝,王振宇
申请号：CN202011186637.6
申请日：20201030
公开号：CN112250091A
公开日：
20210122
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于新能源材料技术领域，具体涉及一种空心多孔的高镍三元正极材料、其前驱体、以及制备方法。

把纳米级LiCO作为一次晶种，通入可溶性Ni盐在LiCO表面生成NiCO保护层，得到LiCO/NiCO二次晶种；可溶性Ni、Co、Mn盐在LiCO/NiCO二次晶种表面进行共沉淀反应，生成LiCO/NiCO/NCM多层核壳结构的三元前驱体；将前驱体与锂源在合适的气氛中混合烧结，破磨、过筛后得到空心多孔的高镍三元正极材料。

本发明制得的LiCO/NiCO/NCM多层核壳三元正极前驱体具有粒径分布均匀、生产周期短的特点，烧结后得到的空心多孔结构的高镍NCM三元正极材料，其中心及内部的预留空间和孔隙可减少Li脱嵌过程中的体积应变，形成特定的Li迁移通道，提高了锂电池的循环稳定性和倍率性能。

核内的锂和镍能够减少烧结过程中锂的挥发损失以及增加比容量。

申请人：浙江帕瓦新能源股份有限公司
地址：312000 浙江省绍兴市诸暨市鸿程路57号
国籍：CN
代理机构：北京天盾知识产权代理有限公司
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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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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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(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 201910161129.3
(22)申请日 2019.03.04
(71)申请人浙江众泰汽车制造有限公司
地址 321301 浙江省金华市永康市经济技
术开发区北湖路9号
(72)发明人夏妍　金源　牛丽媛　郭永斌　
柳晓燕　王康彦　
(74)专利代理机构芜湖安汇知识产权代理有限
公司 34107
代理人尹婷婷
(51)Int.Cl.
C01G 53/00(2006.01)
H01M 4/36(2006.01)
H01M 4/48(2010.01)
H01M 4/505(2010.01)
H01M 4/525(2010.01)H01M 10/0525(2010.01)
(54)发明名称一种快离子导体包覆的高镍三元正极材料及制备方法以及其制备得到的锂离子电池(57)摘要本发明公开了一种快离子导体包覆的高镍三元正极材料及制备方法以及其制备得到的锂离子电池。

所述快离子导体包覆的高镍三元正极材料的基材为LiNi 1-x -y Co x Mn y M z O 2，其中0<x≤0.15，0<y≤0.15，0≤z≤0.1，M为Al、Mg、Co、Ni、Ti、Fe、Zr、Sn中的任意一种或多种；所述快离子导体的化学通式为Li 1+a A a D 2-a (PO 4)3，其中，A为Al、Cr、Ga、Fe、Sc、In、Lu、Y、La中的任意一种或多种，D为Ti、Ge、Zr、Sn、Hf中的任意一种或多种，其中0<a≤1。

本发明通过表面包覆所述快离子导体可有效减少三元正极材料表面的残余锂，并减少三元正极材料与电解液的副反应；由本发明正极材料组装的锂离子电池首次充放电比容量高、容
量保持率高。

权利要求书1页说明书6页附图1页CN 109879331 A 2019.06.14
C N 109879331
A
权　利　要　求　书1/1页CN 109879331 A
1.一种快离子导体包覆的高镍三元正极材料，其特征在于，所述快离子导体包覆的高镍三元正极材料的基材为LiNi1-x-y Co x Mn y M z O2，其中0<x≤0.15，0<y≤0.15，0≤z≤0.1，M为Al、Mg、Co、Ni、Ti、Fe、Zr、Sn中的任意一种或多种。

2.根据权利要求1所述的快离子导体包覆的高镍三元正极材料，其特征在于，所述快离子导体的化学通式为Li1+a A a D2-a(PO4)3，其中，A为Al、Cr、Ga、Fe、Sc、In、Lu、Y、La中的任意一种或多种，D为Ti、Ge、Zr、Sn、Hf中的任意一种或多种，其中0<a≤1。

3.根据权利要求1所述的快离子导体包覆的高镍三元正极材料，其特征在于，所述快离子导体与基材的物质的量之比为n，0<n≤0.05。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的快离子导体包覆的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)合成镍钴锰氢氧化物前驱体；
(2)将镍钴锰氢氧化物前驱体与锂源及含M的化合物机械混合，在氧气气氛下煅烧处理得到基材；
(3)将快离子导体球磨为粉末，然后与基材混合包覆，混合物经烧结后得到快离子导体包覆的高镍三元正极材料。

5.根据权利要求4所述的快离子导体包覆的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述镍钴锰氢氧化物前驱体与锂源的物质的量之比为1：1.02～1.1；镍、钴、锰、M的物质的量之比为(1-x-y):x:y:z，其中，0<x≤0.15，0<y≤0.15，0≤z≤0.1。

6.根据权利要求4所述的快离子导体包覆的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，锂源为氢氧化锂、硝酸锂、硫酸锂、氯化锂、乙酸锂、碳酸锂中的任意一种或多种；含M的化合物为M的硝酸盐、氯化盐、硫酸盐、氧化物、氢氧化物、硫化物、硒化物中的任意一种或多种；所述机械混合在行星球磨机中混合；所述机械混合的时间为1-5小时；所述煅烧温度为700-900℃，煅烧时间为12-18小时。

7.根据权利要求4所述的快离子导体包覆的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述混合包覆在行星球磨机中进行；所述混合包覆时间为2-6小时；所述烧结温度为400-700℃，烧结时间为6-14小时。

8.根据权利要求4所述的快离子导体包覆的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述快离子导体采用溶胶-凝胶法或高温固相合成法合成。

9.一种锂离子电池正极，其特征在于，以权利要求1-3任意一项所述的快离子导体包覆的高镍三元正极材料为活性物质制备得到。

10.一种锂离子电池，其特征在于，以权利要求9所述的锂离子电池正极为正极组装而成。

2。