CN103700844A - 锂离子电池镍钴铝复合三元正极材料的制备方法 - Google Patents

锂离子电池镍钴铝复合三元正极材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103700844A
CN103700844A CN201310697497.2A CN201310697497A CN103700844A CN 103700844 A CN103700844 A CN 103700844A CN 201310697497 A CN201310697497 A CN 201310697497A CN 103700844 A CN103700844 A CN 103700844A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cathode material
temperature
cobalt
preparation
ternary cathode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310697497.2A
Other languages
English (en)
Inventor
陈刚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JIANGSU KING LITHIUM CELL CO Ltd
Original Assignee
JIANGSU KING LITHIUM CELL CO Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JIANGSU KING LITHIUM CELL CO Ltd filed Critical JIANGSU KING LITHIUM CELL CO Ltd
Priority to CN201310697497.2A priority Critical patent/CN103700844A/zh
Publication of CN103700844A publication Critical patent/CN103700844A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/485—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of mixed oxides or hydroxides for inserting or intercalating light metals, e.g. LiTi2O4 or LiTi2OxFy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

Abstract

本发明涉及一种锂离子电池镍钴铝复合三元正极材料的制备方法。该方法包括以下步骤：a.采用常规控制结晶法合成Ni0.75Co0.15Al0.1（OH）2.05前驱体；b.采用高温焙烧合成LiNi0.75Co0.15Al0.1O2，具体步骤为：将碳酸锂和三元前躯体按摩尔比Li/M=1.04混合均匀，M是镍钴铝三种元素的摩尔数之和，球磨；马弗炉烧结：室温~650℃，升温速率4~5℃/min，650℃时不保温；600~940℃，升温速率1~1.5℃/min，940℃保温12h；然后随炉温自然冷却；破碎后，得镍钴铝复合三元正极材料LiNi0.75Co0.15Al0.1O2。本发明通过特殊工艺对三元正极材料进行改性，能够有效提高材料的循环性，满足了高性能锂电池的使用需要。

Description

锂离子电池镍钴铝复合三元正极材料的制备方法
技术领域
本发明涉及锂电池正极材料的制造技术，具体是一种锂离子电池镍钴铝复合三元正极材料的制备方法。
背景技术
三元材料已经被广泛用于锂电池的正极材料，但普通三元正极材料存在着电池循环性较低的缺陷，难以适应较高的使用要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种电池循环性好的锂离子电池镍钴铝复合三元正极材料的制备方法。
本发明的锂离子电池镍钴铝复合三元正极材料的制备方法包括以下步骤：
a.采用常规控制结晶法合成Ni0.75Co0.15Al0.1（OH）2.05前驱体；
b. 采用高温焙烧合成LiNi0.75Co0.15Al0.1O2，具体步骤为
b-1.将碳酸锂和三元前躯体按摩尔比Li/M=1.04混合均匀， M是镍钴铝三种元素的摩尔数之和，球磨；
b-2.马弗炉烧结：室温~650℃，升温速率4~5℃/min，650℃时不保温；600~940℃，升温速率1~1.5℃/min，940℃保温12h；然后随炉温自然冷却；
b-3.破碎后，得镍钴铝复合三元正极材料LiNi0.75Co0.15Al0.1O2。
本发明通过特殊工艺对三元正极材料进行改性，能够有效提高材料的循环性，满足了高性能锂电池的使用需要。
具体实施方式
本发明实施例的方法包括以下步骤：
a.采用常规控制结晶法合成Ni0.75Co0.15Al0.1（OH）2.05前驱体；
b. 采用高温焙烧合成LiNi0.75Co0.15Al0.1O2，具体步骤为
b-1.将碳酸锂和三元前躯体按摩尔比Li/M=1.04混合均匀， M是镍钴铝三种元素的摩尔数之和，球磨时间为4h；
b-2.马弗炉烧结：室温~650℃，升温速率4~5℃/min，650℃时不保温；600~940℃，升温速率1~1.5℃/min，940℃保温12h；然后随炉温自然冷却。
b-3.万能破碎后过200目筛网，得镍钴铝复合三元正极材料LiNi0.75Co0.15Al0.1O2。
对本发明实施例制得的正极材料进行电池测试：
按照质量比为7:1.5:1.5的比例称取活性物质（LiNi0.75Co0.15Al0.1O2）、导电乙炔黑、聚偏氟乙烯（PVDF），进行机械搅拌混合均匀，加入适量有机溶剂N-甲基-2-吡咯烷酮（NMP），用涂膜法涂在预处理过的铝箔上，置于120℃真空干燥箱中干燥8h得到正极片。在充满氩气的手套箱中，以金属锂片为负极，1mol/L-六氟磷酸锂(LiPF6)+碳酸乙烯酯(EC)+碳酸二甲酯(DMC)+碳酸二乙酯(DEC) (体积比1:l:l)为电解液，多孔聚丙烯膜为隔膜，组装成扣式电池，常温下用LAND电池测试***对电池进行充放电循环测试，测试电压3.5~4.5V，电流密度0.2~5.0C。测试结果，常温0.2C循环200次后容量保持率≥95%。

Claims (1)

1.一种锂离子电池镍钴铝复合三元正极材料的制备方法，其特征是：包括以下步骤，
a.采用常规控制结晶法合成Ni0.75Co0.15Al0.1（OH）2.05前驱体；
b. 采用高温焙烧合成LiNi0.75Co0.15Al0.1O2，具体步骤为
b-1.将碳酸锂和三元前躯体按摩尔比Li/M=1.04混合均匀， M是镍钴铝三种元素的摩尔数之和，球磨；
b-2.马弗炉烧结：室温~650℃，升温速率4~5℃/min，650℃时不保温；600~940℃，升温速率1~1.5℃/min，940℃保温12h；然后随炉温自然冷却；
b-3.破碎后，得镍钴铝复合三元正极材料LiNi0.75Co0.15Al0.1O2。
CN201310697497.2A 2013-12-18 2013-12-18 锂离子电池镍钴铝复合三元正极材料的制备方法 Pending CN103700844A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310697497.2A CN103700844A (zh) 2013-12-18 2013-12-18 锂离子电池镍钴铝复合三元正极材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310697497.2A CN103700844A (zh) 2013-12-18 2013-12-18 锂离子电池镍钴铝复合三元正极材料的制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103700844A true CN103700844A (zh) 2014-04-02

Family

ID=50362303

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310697497.2A Pending CN103700844A (zh) 2013-12-18 2013-12-18 锂离子电池镍钴铝复合三元正极材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103700844A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106159220A (zh) * 2015-04-22 2016-11-23 南京理工大学 两步法制备锂离子电池正极材料LiNi0.80Co0.15Al0.05O2的方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102074679A (zh) * 2010-12-18 2011-05-25 中南大学 一种锂离子电池正极材料球形掺铝镍钴酸锂的制备方法
CN102173465A (zh) * 2010-12-31 2011-09-07 国光电器股份有限公司 一种锂离子电池正极材料锂镍钴铝氧的制备方法
CN102244239A (zh) * 2011-05-27 2011-11-16 湖南长远锂科有限公司 锂离子电池正极材料镍钴铝的制备方法
EP2492996A2 (en) * 2011-02-22 2012-08-29 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Positive electrode active material, lithium ion storage device using the same, and manufacturing method thereof
CN102694166A (zh) * 2011-11-23 2012-09-26 横店集团东磁股份有限公司 一种锂镍钴铝复合金属氧化物的制备方法
CN103066257A (zh) * 2012-12-03 2013-04-24 国光电器股份有限公司 一种锂离子电池正极材料用的锂镍钴铝氧化物的制备方法
CN103094546A (zh) * 2013-01-25 2013-05-08 湖南邦普循环科技有限公司 一种制备锂离子电池正极材料镍钴铝酸锂的方法
CN103178263A (zh) * 2013-02-21 2013-06-26 湖南桑顿新能源有限公司 一种镍钴铝酸锂正极材料的制备方法
CN103296263A (zh) * 2012-12-28 2013-09-11 深圳市天骄科技开发有限公司 一种锂离子电池正极材料球形镍钴铝酸锂的制备方法
CN103400973A (zh) * 2013-08-08 2013-11-20 郭建 一种镍钴铝酸锂及其前驱体的制备方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102074679A (zh) * 2010-12-18 2011-05-25 中南大学 一种锂离子电池正极材料球形掺铝镍钴酸锂的制备方法
CN102173465A (zh) * 2010-12-31 2011-09-07 国光电器股份有限公司 一种锂离子电池正极材料锂镍钴铝氧的制备方法
EP2492996A2 (en) * 2011-02-22 2012-08-29 Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha Positive electrode active material, lithium ion storage device using the same, and manufacturing method thereof
CN102244239A (zh) * 2011-05-27 2011-11-16 湖南长远锂科有限公司 锂离子电池正极材料镍钴铝的制备方法
CN102694166A (zh) * 2011-11-23 2012-09-26 横店集团东磁股份有限公司 一种锂镍钴铝复合金属氧化物的制备方法
CN103066257A (zh) * 2012-12-03 2013-04-24 国光电器股份有限公司 一种锂离子电池正极材料用的锂镍钴铝氧化物的制备方法
CN103296263A (zh) * 2012-12-28 2013-09-11 深圳市天骄科技开发有限公司 一种锂离子电池正极材料球形镍钴铝酸锂的制备方法
CN103094546A (zh) * 2013-01-25 2013-05-08 湖南邦普循环科技有限公司 一种制备锂离子电池正极材料镍钴铝酸锂的方法
CN103178263A (zh) * 2013-02-21 2013-06-26 湖南桑顿新能源有限公司 一种镍钴铝酸锂正极材料的制备方法
CN103400973A (zh) * 2013-08-08 2013-11-20 郭建 一种镍钴铝酸锂及其前驱体的制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106159220A (zh) * 2015-04-22 2016-11-23 南京理工大学 两步法制备锂离子电池正极材料LiNi0.80Co0.15Al0.05O2的方法
CN106159220B (zh) * 2015-04-22 2018-10-02 南京理工大学 两步法制备锂离子电池正极材料LiNi0.80Co0.15Al0.05O2的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103700845B (zh) 浓度梯度分布锂镍钴锰氧三元锂电池正极材料的制备方法
CN101964428B (zh) 层状锰酸锂电池的制作方法
CN102437323B (zh) 锂离子电池正极材料及其制备方法
CN101969110A (zh) 快离子导体改性锂离子电池正极材料钴酸锂及制备方法
CN102420322B (zh) 一种锂二次电池用多元复合正极材料及其制备方法
CN109786687A (zh) 一种以牺牲模板诱导形成金属氧化物包覆镍钴锰三元锂离子电池正极材料的制备方法
CN103456944A (zh) 一种三元正极材料的改性方法
CN104319422B (zh) 一种用于提高富锂锰锂离子电池循环稳定性的方法
CN105576231A (zh) 一种具有尖晶石结构的高电压锂离子电池正极材料及其制备方法
CN102324513A (zh) 一种锂镍锰氧复合正极材料及其制备方法
CN106025208A (zh) 一种碳包覆三元正极材料的制备方法
CN108091854A (zh) 一种阴阳离子复合掺杂的高电压尖晶石型锂离子电池正极材料及其制备方法
CN104409715A (zh) 一种高性能氮掺杂碳包覆的钛酸锂复合锂离子电池负极材料的制备方法
CN104979549A (zh) 片状富锂锰基锂离子电池正极材料及其制备方法和应用
CN104091943A (zh) 一种高功率锂离子正极材料及其制备方法
CN104538599A (zh) 一种硅改性到导电聚合物包覆的钴酸锂正极材料的制备方法
CN104733725A (zh) 一种富锰富锂固溶体材料,其用途以及改性制备方法
CN108242535A (zh) 一种三元正极材料锂离子电池的制备方法
CN106654255A (zh) 一种铝掺杂改性的高容量锂离子电池正极材料
CN104393281A (zh) 一种锰镍锂正极材料的制备方法
CN114188526B (zh) 单晶正极材料及其制备方法和其在锂离子电池中的应用
CN109742346A (zh) Si/Al共包覆镍钴锰锂离子电池正极材料及其制备方法
CN103693632A (zh) 一种锂离子电池用磷酸氧钒锂正极材料的制备方法
CN109860543B (zh) 一种制备锂电池用铬掺杂镍钴铝酸锂梯度正极材料的方法
CN102332582A (zh) 一种新型的磷酸钒锂/竹炭复合正极材料的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140402