[发明专利]一种纳米棒状镍锰酸锂的制备方法及其在电池正极材料中的应用在审
| 申请号： | 201910226928.4 | 申请日： | 2019-03-25 |
| 公开（公告）号： | CN109935827A | 公开（公告）日： | 2019-06-25 |
| 发明（设计）人： | 王黎丽;邓崇海;杨伟;董强;刘艺;万乐;王欣欣;徐宇;刘洋洋;赵银银 | 申请（专利权）人： | 合肥学院 |
| 主分类号： | H01M4/505 | 分类号： | H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525;B82Y30/00;B82Y40/00 |
| 代理公司： | 合肥九道和专利代理事务所(特殊普通合伙) 34154 | 代理人： | 胡发丁 |
| 地址： | 230601 安徽省合肥*** | 国省代码： | 安徽;34 |
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| 摘要： | 本发明提供了一种纳米棒状镍锰酸锂的制备方法，包括将镍源、锰源和酒石酸盐配制成混合溶液，将混合溶液加热反应制取得到镍锰酒石酸配位聚合物；将镍锰酒石酸配位聚合物与锂源配制得成混合浆料，对混合浆料进行煅烧处理，煅烧处理结束后即可制得纳米棒状镍锰酸锂。通过水热的加热反应制备镍、锰的镍锰酒石酸配位聚合物前驱体，实现了镍、锰元素的原子级均匀混合，镍、锰的镍锰酒石酸配位聚合物为棒状结构，进一步获得的LiNi0.5Mn1.5O4为纳米颗粒组装成的纳米棒结构，具有尺寸小、锂离子嵌脱行程短、嵌锂活性位点多、动力学性能优秀、大电流下充放电时电极极化程度小、可逆容量高等特点。 | ||
| 搜索关键词： | 配位聚合物 酒石酸 镍锰 纳米棒状 镍锰酸锂 制备 混合浆料 加热反应 煅烧 配制成混合溶液 电池正极材料 动力学性能 纳米棒结构 棒状结构 处理结束 电极极化 混合溶液 活性位点 酒石酸盐 可逆容量 纳米颗粒 充放电 大电流 锰元素 前驱体 原子级 锂离子 锰源 镍源 嵌锂 水热 锂源 配制 组装 应用 | ||
【主权项】：
1.一种纳米棒状镍锰酸锂的制备方法，其特征在于，包括如下操作：将镍源、锰源和酒石酸盐配制成混合溶液，将混合溶液加热反应制取得到镍锰酒石酸配位聚合物；将镍锰酒石酸配位聚合物与锂源配制得成混合浆料，对混合浆料进行煅烧处理，煅烧处理结束后即可制得纳米棒状镍锰酸锂。
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- 2017-03-10 - 2019-10-01 - H01M4/505
- 本发明公开了一种电池正极材料十四面体形纳米镍锰酸锂的制备方法，所述方法先通过微波加热法制备得到镍锰酸锂晶种，然后再用水热法制备得到纳米级的镍锰酸锂；该方法利用微波的快速加热效果，得到的晶种细小均匀，作为后续水热步骤的晶体生长基点，有助于得到粒径小并且尺寸均匀的产物，而在水热过程中，选用L‑精氨酸或L‑赖氨酸作为沉淀剂以及软模板剂，得到具有十四面体结构的纳米级镍锰酸锂。本发明得到的十四面体形纳米镍锰酸锂作为锂离子电池正极材料，由于其特殊的形貌对离子扩散的影响以及对颗粒堆积的影响，提高了功率密度和电池比容量，具有广阔的应用前景。
- 一种O3型钠离子电池正极材料、制备方法及应用-201910532644.8
- 刘伟平;李建中;骆文彬;高宣雯;于凯;赵赫 - 东北大学
- 2019-06-19 - 2019-09-24 - H01M4/505
- 本发明公开了一种O3型钠离子电池正极材料、制备方法及应用。通过利用高温下易分解的钠盐、镍盐、锰盐以及铁盐与柠檬酸进行络合，充分反应后在利用水浴加热使溶液在不断搅拌的条件下蒸干得到湿凝胶。湿凝胶进行干燥处理之后先进行预烧充分除去有机物和大部分杂质，最后在高温下进行烧结得到NaNi0.4Mn0.4Fe0.2O2的黑色粉末。本发明O3型钠离子电池正极材料的制备过程中基本没有元素的损失，材料的元素化学计量比准确，制得的O3型钠离子电池正极材料颗粒较细，用于制备钠离子电池，具有较好的库伦效率和循环稳定性，在进行电化学测试时表现出较高的充放电比容量。
- 锂离子电池电极改性材料、其制备方法及锂离子电池-201610898285.4
- 贾凯;邱报;夏永高;刘兆平;郭皓诚 - 中国科学院宁波材料技术与工程研究所
- 2016-10-14 - 2019-09-24 - H01M4/505
- 本发明提供了一种锂离子电池电极改性材料，由富锂材料(Li[Li(1‑x‑2y)/3NixCoyMn(2‑2x‑y)/3]O2；0.1≤x≤0.18，0.05≤y≤0.14)和三元材料(LiNi1‑w‑zMnwCozO2；0.1≤w≤0.33，0.1≤z≤0.33)组成；所述富锂材料和三元材料均匀分散。这种电极改性材料比容量较高，由其制得的锂离子电池具有较优的循环性能。本发明通过简单的前驱体混合及加锂，获得一种新的电极改性材料，通过改变锂含量就可以调控电极改性材料的性能，得到的电极改性材料比容量较高，由其制得的锂离子电池具有较优的循环性能。同时，制备过程简单，工艺成熟，可控性高，成本低。
- 废弃电池回收再生制备锂电池三元正极材料的方法-201910485491.6
- 张维民;张娜;张铁柱;谢刚;葛文庆;杨妮;张小杰;张丽鹏 - 山东理工大学;昆明冶金研究院
- 2019-06-05 - 2019-09-20 - H01M4/505
- 本发明属于电池回收技术领域，具体涉及一种废弃电池回收再生制备锂电池三元正极材料的方法。从废锂离子电池正极极片上刮下废三元正极材料粉末，煅烧，得到前驱体；将前驱体与锂盐混合，球磨，得到混合粉末；将混合粉末煅烧，即得。本发明采用煅烧和球磨相结合的方法重生废三元正极材料，煅烧可以除去材料中混有的粘结性衰减的PVDF和导电性减弱的科琴黑等杂质，得到洁净的三元材料前驱体，为接下来的实验步骤奠定了良好基础；球磨可以使三元材料前驱体粉末与锂盐充分混合，使其更加均匀；球磨之后再煅烧，可以使Li嵌入到三元材料前驱体的晶格中去，重生为三元正极材料，其形貌、结构以及电化学性能都有较大的提升。
- 采用硬质合金废料制备的锂离子电池三元正极材料及方法-201910560106.X
- 尹华意;赵岩;邢鹏飞;谢宏伟 - 东北大学
- 2019-06-26 - 2019-09-13 - H01M4/505
- 一种采用硬质合金废料制备的锂离子电池三元正极材料及方法，属于锂离子电池及资源回收利用的领域。该方法以硬质合金废料为原料，用酸和过氧化氢对硬质合金废料进行酸浸，浸出液进行氧化后，用碱性溶液调节pH值，将杂质沉淀去除，取上清液，用原子吸收光谱测试其中钴、镍和第三元素的含量，根据制备的三元正极材料成分，按比例加入钴盐、镍盐、锰盐或铝盐，搅拌溶解后，滴加到碱性溶液中进行共沉淀，将沉淀进行洗涤、分离、干燥，混入锂盐，研磨均匀，再进行烧结制得锂离子电池三元正极材料，实现了废物的回收利用。该方法以废弃的硬质合金废料为原料，有效的降低了生产成本，操作简单，可以调节锂离子电池中三元正极材料的配比，产品多样。
- 一种Mg、Ti复合掺杂富锂锰基正极材料的制备方法-201710011899.0
- 高玉仙;陈方;徐平红 - 合肥国轩高科动力能源有限公司
- 2017-01-08 - 2019-09-10 - H01M4/505
- 本发明公开了一种Mg、Ti复合掺杂富锂锰基正极材料的制备方法，属于锂离子电池正极材料领域。本发明采用共沉淀法制备富锂前驱体，在前驱体共沉淀制备的过程中分步加入Mg、Ti元素进行掺杂。所述的制备方法如下：在共沉淀反应前半段加入Ti元素，在共沉淀反应的后半段加入Mg元素，使得Ti元素主要分步于体相，Mg元素主要分布于前驱体的表层。本发明通过控制掺杂元素的分布来提升材料性能，这样一方面可以降低掺杂元素的掺杂量从而提高克容量，另一方面可以充分发挥两种元素的功能从而达到效果的叠加，减小共掺杂时元素的相互干扰。同时，制备方法简单，易于产业化。
- 动态微观结构的镍钴锰三元复合氢氧化物及调控构建方法-201511001050.2
- 于丽敏;蒋文全;郭荣贵;韩雪;郝红蕊 - 有研工程技术研究院有限公司
- 2015-12-28 - 2019-09-06 - H01M4/505
- 本发明涉及一种动态微观结构的镍钴锰三元复合氢氧化物及调控构建方法，属锂离子电池正极材料前驱体技术领域。该三元复合氢氧化物由通式NixCoyMnzMt(OH)2+α表示，是由任意比例的粗厚及薄细微晶片混合组成的球形及类球形颗粒，由粗厚微晶片构建整体大结构，再以薄细微晶片填充到由粗厚微晶片构建的大结构中而形成。制备方法为共沉淀合成方法，合成过程中将络合剂、金属镍钴锰离子水溶液及沉淀剂溶液并流，连续加入到反应釜中，加气氛保护并在搅拌状态下，进行合成反应，再经过陈化、过滤、洗涤、干燥等步骤得到。本发明所得产物具有非常好的微观结构及适宜的振实密度，可以为锂离子电池正极材料的制备提供优质的前驱体。
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