一种利用混合锂盐制备无钴层状正极材料的方法

本发明属于正极材料，具体涉及一种利用混合锂盐制备无钴层状正极材料的方法。

背景技术：

1、在过去十多年的发展中，层状结构的正极材料主要包括linixmnycozo2(nmc)和linixalycozo2(nca)，但因为co对合成过程中的结构有序化和充放电过程中锂离子迁移可逆性起着重要作用，在传统的层状正极材料的生产中具有很强的依赖性。但co的价格昂贵，使得层状结构锂电池生产成本高。所以生产无co的层状正极材料是不可避免的发展趋势。

2、而无co的层状正极材料在合成的过程中需要的煅烧温度高，且li/ni混排严重，造成较多锂损失且表面残余锂化合物含量高，进而导致电池的循环稳定性差。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种利用混合锂盐制备无钴层状正极材料的方法，本发明提供的方法得到的正极材料的表面残余锂化合物含量较少，li/ni混排较低，进而提升电池的循环稳定性。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明提供了一种利用混合锂盐制备无钴层状正极材料的方法，包括以下步骤：

4、将过渡金属氢氧化物前驱体和锂盐混合，在含氧条件下进行煅烧，得到所述无钴层状正极材料；

5、所述锂盐包括lino3和lioh·h2o。

6、优选的，所述过渡金属氢氧化物前驱体包括ni0.8mn0.2(oh)2前驱体。

7、优选的，所述过渡金属氢氧化物前驱体和锂盐的摩尔比为1：1.05～1.10。

8、优选的，所述锂盐中lino3和lioh·h2o的摩尔比为1～3：1～2。

9、优选的，所述混合的方式为研磨，所述研磨的时间为20min。

10、优选的，所述煅烧包括依次进行第一煅烧和第二煅烧；

11、所述第一煅烧的温度为400～500℃；所述第二煅烧的温度为790～810℃。

12、优选的，所述第一煅烧的保温时间为5～7h；所述第二煅烧的保温时间为12～15h。

13、优选的，所述第一煅烧和第二煅烧的升温速率均为5℃/min。

14、本发明提供了一种利用混合锂盐制备无钴层状正极材料的方法，包括以下步骤：将过渡金属氢氧化物前驱体和锂盐混合，在含氧条件下进行煅烧，得到所述无钴层状正极材料；所述锂盐包括lino3和lioh·h2o。本发明采用lino3和lioh·h2o作为混合锂盐来制备正极材料，通过lino3和lioh·h2o的共晶作用，能够降低混合锂盐的熔点。较低的熔点使得在低温下锂盐即可以熔化覆盖在前驱体表面，在较低的温度下就能发生锂的嵌入，使得锂的嵌入更加充分。本发明提供的lini0.8mn0.2o2正极材料结构有序化更好、表面残余锂含量更低，最终使得电化学性能提升。

技术特征：

1.一种利用混合锂盐制备无钴层状正极材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述过渡金属氢氧化物前驱体包括ni0.8mn0.2(oh)2前驱体。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述过渡金属氢氧化物前驱体和锂盐的摩尔比为1：1.05～1.10。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述锂盐中lino3和lioh·h2o的摩尔比为1～3：1～2。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述混合的方式为研磨，所述研磨的时间为20min。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述煅烧包括依次进行第一煅烧和第二煅烧；

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述第一煅烧的保温时间为5～7h；所述第二煅烧的保温时间为12～15h。

8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，所述第一煅烧和第二煅烧的升温速率均为5℃/min。

技术总结本发明属于正极材料技术领域，具体涉及一种利用混合锂盐制备无钴层状正极材料的方法。本发明提供了一种利用混合锂盐制备无钴层状正极材料的方法，包括以下步骤：将过渡金属氢氧化物前驱体和锂盐混合，在含氧条件下进行煅烧，得到所述无钴层状正极材料；所述锂盐包括LiNO<subgt;3</subgt;和LiOH·H<subgt;2</subgt;O。本发明采用LiNO<subgt;3</subgt;和LiOH·H<subgt;2</subgt;O作为混合锂盐来制备正极材料，通过LiNO<subgt;3</subgt;和LiOH·H<subgt;2</subgt;O的共晶作用，能够降低混合锂盐的熔点。较低的熔点使得在低温下锂盐即可以熔化覆盖在前驱体表面，在较低的温度下就能发生锂的嵌入，使得锂的嵌入更加充分。本发明提供的制备方法得到的正极材料结构有序化更好、表面残余锂含量更低，最终使得电化学性能提升。技术研发人员：王海龙,李博文受保护的技术使用者：宁夏大学技术研发日：技术公布日：2024/6/5