[go: up one dir, main page]

TWI821118B - 高電壓複合式正極材料及其製造方法 - Google Patents

高電壓複合式正極材料及其製造方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI821118B
TWI821118B TW112105075A TW112105075A TWI821118B TW I821118 B TWI821118 B TW I821118B TW 112105075 A TW112105075 A TW 112105075A TW 112105075 A TW112105075 A TW 112105075A TW I821118 B TWI821118 B TW I821118B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
powder
cathode material
lithium
composite cathode
voltage composite
Prior art date
Application number
TW112105075A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202433783A (zh
Inventor
何定德
謝瀚緯
Original Assignee
台灣立凱電能科技股份有限公司
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 台灣立凱電能科技股份有限公司 filed Critical 台灣立凱電能科技股份有限公司
Priority to TW112105075A priority Critical patent/TWI821118B/zh
Priority to CN202310576546.0A priority patent/CN118507663A/zh
Priority to KR1020230067533A priority patent/KR20240126785A/ko
Priority to US18/202,263 priority patent/US20240274791A1/en
Priority to EP23175474.8A priority patent/EP4418357A1/en
Priority to AU2023203287A priority patent/AU2023203287B2/en
Priority to JP2023086548A priority patent/JP7644170B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of TWI821118B publication Critical patent/TWI821118B/zh
Publication of TW202433783A publication Critical patent/TW202433783A/zh

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
    • H01M4/362—Composites
    • H01M4/366—Composites as layered products
    • 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
    • H01M4/362—Composites
    • H01M4/364—Composites as mixtures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01G—COMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
    • C01G53/00—Compounds of nickel
    • C01G53/40—Complex oxides containing nickel and at least one other metal element
    • C01G53/42—Complex oxides containing nickel and at least one other metal element containing alkali metals, e.g. LiNiO2
    • C01G53/44—Complex oxides containing nickel and at least one other metal element containing alkali metals, e.g. LiNiO2 containing manganese
    • C01G53/54—Complex oxides containing nickel and at least one other metal element containing alkali metals, e.g. LiNiO2 containing manganese of the type (Mn2O4)-, e.g. Li(NixMn2-x)O4 or Li(MyNixMn2-x-y)O4
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • 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
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/131—Electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
    • 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
    • H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
    • H01M4/139—Processes of manufacture
    • H01M4/1391—Processes of manufacture of electrodes based on mixed oxides or hydroxides, or on mixtures of oxides or hydroxides, e.g. LiCoOx
    • 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
    • H01M4/50—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
    • H01M4/505—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese of mixed oxides or hydroxides containing manganese for inserting or intercalating light metals, e.g. LiMn2O4 or LiMn2OxFy
    • 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
    • H01M4/58—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic compounds other than oxides or hydroxides, e.g. sulfides, selenides, tellurides, halogenides or LiCoFy; of polyanionic structures, e.g. phosphates, silicates or borates
    • H01M4/5825—Oxygenated metallic salts or polyanionic structures, e.g. borates, phosphates, silicates, olivines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/30—Three-dimensional structures
    • C01P2002/32—Three-dimensional structures spinel-type (AB2O4)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/50—Solid solutions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2002/00—Crystal-structural characteristics
    • C01P2002/70—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data
    • C01P2002/72—Crystal-structural characteristics defined by measured X-ray, neutron or electron diffraction data by d-values or two theta-values, e.g. as X-ray diagram
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/03—Particle morphology depicted by an image obtained by SEM
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/60—Particles characterised by their size
    • C01P2004/62—Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00—Particle morphology
    • C01P2004/80—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/40—Electric properties
    • 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
    • H01M2004/021—Physical characteristics, e.g. porosity, surface area
    • 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
    • H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/028—Positive electrodes
    • 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)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)

Abstract

一種高電壓複合式正極材料及其製造方法。高電壓複合式正極材料包括鎳錳酸鋰粉體以及氟化磷酸釩鋰粉體。鎳錳酸鋰粉體具有第一平均粒徑。氟化磷酸釩鋰粉體相對鎳錳酸鋰粉體之莫耳數比不大於0.5，且氟化磷酸釩鋰粉體具有第二平均粒徑，其中第二平均粒徑小於第一平均粒徑的十分之一，氟化磷酸釩鋰粉體與鎳錳酸鋰粉體通過一機械方式混合，使氟化磷酸釩鋰粉體披覆於鎳錳酸鋰粉體之表面，形成高電壓複合式正極材料。

Description

高電壓複合式正極材料及其製造方法
本案係關於一種二次電池正極材料，尤指一種高電壓複合式正極材料及其製造方法，通過氟化磷酸釩鋰適量披覆於高電壓鎳錳酸鋰正極材料的表面，可有效提升高電壓鎳錳酸鋰正極材料的電性及循環壽命。
近年來，隨著電動載具在不斷的提升續航里程的情況下，三元氧化物正極材料的需求亦不斷地提升。然而三元氧化物正極材料中使用的原料鈷元素為稀少、戰略等貴金屬，不利於量產物化使用。另外，鎳錳酸鋰正極材料則為不含鈷元素的高電壓正極材料。由於鎳錳酸鋰正極材料具有較高的氧化還原電位，使其能量密度介於三元氧化物正極材料與磷酸鐵鋰之間。又因鎳錳酸鋰不含有鈷元素、且鎳含量較少，故其價格較三元氧化物低，因此常被研究用於下一世代電動載具及3C產品的應用項目當中。
然而傳統鎳錳酸鋰正極材料在高電位下進行充放電時，其材料表面會因電解液中LiPF6與H2O生成的HF(LiPF6+H2O→2HF+LiF+PF3O)而造成正極材料表面形成其他副反應，導致容量發揮、倍率性能及循環壽命衰退等影響。
有鑒於此，如何發展一種高電壓複合式正極材料及其製造方法，通過高電壓鎳錳酸鋰正極材料的表面改質，以有效提升高電壓鎳錳酸鋰正極材料的電性及循環壽命，實為本技術領域極欲解決之重要課題。
本案的目的在於提供一種高電壓複合式正極材料及其製造方法。高電壓鎳錳酸鋰(lithium nickel manganese oxide，LNMO)粉體與氟化磷酸釩鋰(lithium vanadium fluorophosphate，LVPF)粉體以特定顆粒尺寸及配比混合，即可形成氟化磷酸釩鋰粉體披覆於鎳錳酸鋰粉體表面的高電壓複合式正極材料，有效提升高電壓鎳錳酸鋰正極材料的電性及循環壽命。由於氟化磷酸釩鋰具有良好的導電性能、較高電壓平台以及優異的倍率性能及循環壽命。當氟化磷酸釩鋰與高電壓鎳錳酸鋰正極材料以特定比例通過乾式機械融合法(mechanofusion)，將氟化磷酸釩鋰披覆於高電壓鎳錳酸鋰正極材料表面，除了可有效提升高電壓鎳錳酸鋰正極材料的導電性能外，氟化磷酸釩鋰更於高電壓鎳錳酸鋰正極材料的表面提供保護作用，來減緩材料表面被電解液破壞的影響。
本案的另一目的在於提供一種高電壓複合式正極材料及其製造方法。最佳化配比的鎳錳酸鋰粉體以及氟化磷酸釩鋰粉體通過乾式機械融合法混合，由於氟化磷酸釩鋰粉體的平徑粒徑小於鎳錳酸鋰粉體平均粒徑的十分之一，經700rpm至3500rpm之混合5分鐘至10分鐘，即可使氟化磷酸釩鋰粉體披覆於鎳錳酸鋰粉體的表面，形成高電壓複合式正極材料。另一方面，通過乾式機械融合法進行表面披覆時，反應腔室內的溫度維持在25℃至45℃之間，避免 反應腔室內會產生高溫而對於材料及披覆物質產生影響。藉由前述方式形成的高電壓複合式正極材料，其製程簡單且容易控制，高電壓複合式正極材料於高充放電率(C-rate)下更保持高電容量，並維持良好的快速充電性能。相較於未披覆氟化磷酸釩鋰的高電壓鎳錳酸鋰正極材料，本案具氟化磷酸釩鋰披覆的高電壓複合式正極材料於1C充電倍率下更提升循環維持率約10%。換言之，利用羥磷鋰鐵石態結構(tavorite-type structure)的氟化磷酸釩鋰對尖晶石晶相結構的鎳錳酸鋰正極材料表面進行改質，可進一步提升鎳錳酸鋰正極材料倍率性能及循環壽命並能夠更廣泛的應用於更多的應用項目中。
為達上述目的，本案提供一種高電壓複合式正極材料，包括鎳錳酸鋰粉體以及氟化磷酸釩鋰粉體。鎳錳酸鋰粉體具有第一平均粒徑。氟化磷酸釩鋰粉體相對鎳錳酸鋰粉體之莫耳數比不大於0.5，且具有第二平均粒徑，其中第二平均粒徑小於第一平均粒徑的十分之一，氟化磷酸釩鋰粉體與鎳錳酸鋰粉體通過一機械方式混合，使氟化磷酸釩鋰粉體披覆於鎳錳酸鋰粉體之表面，形成高電壓複合式正極材料。
於一實施例中，氟化磷酸釩鋰粉體相對鎳錳酸鋰粉體之莫耳數比小於或等於0.2。
於一實施例中，氟化磷酸釩鋰粉體相對鎳錳酸鋰粉體之莫耳數比小於或等於0.1。
於一實施例中，第一平均粒徑的範圍介於10μm至20μm之間。
於一實施例中，第二平均粒徑的範圍介於0.2μm至2μm之間。
於一實施例中，鎳錳酸鋰粉體為尖晶石晶相結構(spinel crystal structure)，且具有化學式LiNixMn(2-x)O4，x≧0.5。
於一實施例中，氟化磷酸釩鋰粉體為羥磷鋰鐵石態結構(tavorite-type structure)，且具有化學式LiVPO4F。
於一實施例中，機械方式係一機械融合法(mechanofusion method)。
於一實施例中，機械方式之工作溫度範圍介於25℃至45℃之間。
於一實施例中，機械方式之轉速範圍介於700rpm至3500rpm之間，混合時間介於5分鐘至10分鐘。
為達上述目的，本案另提供一種高電壓複合式正極材料的製造方法，包括步驟：(a)分別提供鎳錳酸鋰粉體以及氟化磷酸釩鋰粉體，氟化磷酸釩鋰粉體相對鎳錳酸鋰粉體之莫耳數比不大於0.5，其中鎳錳酸鋰粉體具有第一平均粒徑，氟化磷酸釩鋰粉體具有第二平均粒徑，第二平均粒徑小於第一平均粒徑的十分之一；以及(b)通過一機械方式混合氟化磷酸釩鋰粉體與鎳錳酸鋰粉體，使氟化磷酸釩鋰粉體披覆於鎳錳酸鋰粉體之表面，並形成高電壓複合式正極材料。
於一實施例中，氟化磷酸釩鋰粉體相對鎳錳酸鋰粉體之莫耳數比小於或等於0.2。
於一實施例中，氟化磷酸釩鋰粉體相對鎳錳酸鋰粉體之莫耳數比小於或等於0.1。
於一實施例中，第一平均粒徑的範圍介於10μm至20μm之間。
於一實施例中，第二平均粒徑的範圍介於0.2μm至2μm之間。
於一實施例中，鎳錳酸鋰粉體為尖晶石晶相結構(spinel crystal structure)，且具有化學式LiNixMn(2-x)O4，x≧0.5。
於一實施例中，氟化磷酸釩鋰粉體為羥磷鋰鐵石態結構(tavorite-type structure)，且具有化學式LiVPO4F。
於一實施例中，機械方式係一機械融合法(mechanofusion method)。
於一實施例中，機械方式之工作溫度範圍介於25℃至45℃之間。
於一實施例中，機械方式之轉速範圍介於700rpm至3500rpm之間，混合時間介於5分鐘至10分鐘。
C:腔室
H:第二導電碳
P:粉體
R:轉速
S:刮刀
S1、S2、S3、S4:步驟
第1圖係揭示本案高電壓複合式正極材料的製造流程圖。
第2A圖係揭示本案鎳錳酸鋰粉體之SEM圖示。
第2B圖係揭示本案鎳錳酸鋰粉體之XRD圖示。
第3A圖係揭示本案氟化磷酸釩鋰粉體之SEM圖示。
第3B圖係揭示本案氟化磷酸釩鋰粉體之XRD圖示。
第4圖係揭示本案機械融合法混合高電壓複合式正極材料之示意圖。
第5A圖至5D圖係揭示本案對照組之高電壓鎳錳酸鋰正極材料於不同倍率的SEM圖。
第6A圖至6D圖係揭示本案第一示範例之高電壓複合式正極材料於不同倍率的SEM圖。
第7A圖至7D圖係揭示本案第二示範例之高電壓複合式正極材料於不同倍率的SEM圖。
第8A圖至8D圖係揭示本案第三示範例之高電壓複合式正極材料於不同倍率的SEM圖。
第9圖係揭示本案對照組與示範例1至示範例3分別於0.1.C之充放電率(C-rate)下之充放電測試曲線。
第10圖係揭示本案對照組與示範例1至示範例3分別於室溫1C循環之電容量變化。
第11圖係揭示本案對照組與示範例1至示範例3分別於室溫1C循環之電量維持率。
體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖式在本質上係當作說明之用，而非用於限制本案。例如，若是本揭露以下的內容敘述了將一第一特徵設置於一第二特徵之上或上方，即表示其包含了所設置的上述第一特徵與上述第二特徵是直接接觸的實施例，亦包含了尚可將附加的特徵設置於上述第一特徵與上述第二特徵之間，而使上述第一特徵與上述第二特徵可能未直接接觸的實施例。另外，本揭露中不同實施例可能使用重複的參考符號及/或標記。這些重複系為了簡化與清晰的目的，並非用以限定各個實施例及/或所述外觀結構之間的關係。再者，儘管本揭露的廣義範圍的數值範圍及參數為近似值，但盡可能精確地在具體實例中陳述數值。另外，可理解的是，雖然「第一」、「第二」等用詞可被用於申請專利範圍中以描述不同的組成，但這些組成並不應被這些用語所限制，在實施例 中相應描述的這些組成是以不同的組成符號來表示。這些用語是為了分別不同組成。例如：第一組成可被稱為第二組成，相似地，第二組成也可被稱為第一組成而不會脫離實施例的範圍。如此所使用的用語「及/或」包含了一或多個相關列出的項目的任何或全部組合。除在操作/工作實例中以外，或除非明確規定，否則本文中所揭露的所有數值範圍、量、值及百分比(例如角度、時間持續、溫度、操作條件、量比及其類似者的那些百分比等)應被理解為在所有實施例中由用語”大約”或”實質上”來修飾。相應地，除非相反地指示，否則本揭露及隨附申請專利範圍中陳述的數值參數為可視需要變化的近似值。例如，每一數值參數應至少根據所述的有效數字的數字且借由應用普通捨入原則來解釋。範圍可在本文中表達為從一個端點到另一端點或在兩個端點之間。本文中所揭露的所有範圍包括端點，除非另有規定。
第1圖係揭示本案高電壓複合式正極材料的製造流程圖。第2A圖係揭示本案鎳錳酸鋰粉體之SEM圖示。第2B圖係揭示本案鎳錳酸鋰粉體之XRD圖示。第3A圖係揭示本案氟化磷酸釩鋰粉體之SEM圖示。第3B圖係揭示本案氟化磷酸釩鋰粉體之XRD圖示。於本實施例中，高電壓複合式正極材料的製造方法係先分別於步驟S1及步驟S2中提供鎳錳酸鋰粉體以及氟化磷酸釩鋰粉體。其中鎳錳酸鋰粉體如第2A圖與第2B圖所示，其平均粒徑為15.13μm，比表面積BET=0.31(m2/g)，為尖晶石晶相結構(spinel crystal structure)，且具有化學式LiNixMn(2-x)O4，x=0.5。另外，氟化磷酸釩鋰粉體如第3A圖與第3B圖所示，其平均粒徑0.78μm，比表面積BET=5.39(m2/g)為羥磷鋰鐵石態結構(tavorite-type structure)，且具有化學式LiVPO4F。氟化磷酸釩鋰粉體可例如由自動磨粉機破碎或氣流式破碎製得，本案並不以此為限。於本實施例中，氟化磷酸釩鋰 粉體相對鎳錳酸鋰粉體之莫耳數比不大於0.5。於其他實施例中，鎳錳酸鋰粉體化學式LiNixMn(2-x)O4，2>X>0.5，具有第一平均粒徑，第一平均粒徑的範圍介於10μm至20μm之間。另外，氟化磷酸釩鋰粉體具有第二平均粒徑，第二平均粒徑的範圍介於0.2μm至2μm之間。除了氟化磷酸釩鋰粉體相對鎳錳酸鋰粉體之莫耳數比不大於0.5，氟化磷酸釩鋰粉體的第二平均粒徑更小於鎳錳酸鋰粉體的第一平均粒徑的十分之一。爾後，於步驟S3中通過一機械方式混合氟化磷酸釩鋰粉體與鎳錳酸鋰粉體。最終，使氟化磷酸釩鋰粉體披覆於鎳錳酸鋰粉體之表面，即可形成高電壓複合式正極材料，如步驟S4所示。
第4圖係揭示本案機械融合法混合高電壓複合式正極材料之示意圖。於本實施例中，氟化磷酸釩鋰粉體與鎳錳酸鋰粉體通過一乾式機械方式混合，更指一機械融合法(mechanofusion method)的混合。當本案特定配比的氟化磷酸釩鋰粉體與鎳錳酸鋰粉體充填進入機械融合混合機(mechanofusion mixer)的腔室(Chamber)C內時，可藉由同時增加機械能及熱能而混合。在機械融合法中，腔室C以轉速R轉動，當加壓頭(Press-head)H施加一高的撞擊能量於顆粒時，鎳錳酸鋰粉體的顆粒可完全被氟化磷酸釩鋰粉體塗佈包圍而得到高電壓複合式正極材料的粉體P。其中以轉速R轉動腔室C產生的離心力固定兩種顆粒於腔室C之內部。藉由固定於中心軸之一內部加壓頭H短暫地使粉末緊實。並於高速下以一刮刀(scraper)S刮起混合的粉體。且經由重複之緊實/刮起(剪切，shearing)操作以及藉由機械融合操作熱-黏附氟化磷酸釩鋰粉體與鎳錳酸鋰粉體而使顆粒混合而得到高電壓複合式正極材料的粉體P。因此，本案通過機械方式混合氟化磷酸釩鋰粉體與鎳錳酸鋰粉體，使氟化磷酸釩鋰粉體均勻披覆於鎳錳酸鋰粉體之表面，並形成高電壓複合式正極材料是可能的。
需說明的是，於本實施例中，機械融合法使用的轉速R範圍介於700rpm至3500rpm之間。於一示範例中，機械融合法使用的轉速R設定為700rpm(功率設定為馬達總輸出功率的10%)，混合時間設定為5分鐘即可得到氟化磷酸釩鋰粉體均勻披覆於鎳錳酸鋰粉體之表面的高電壓複合式正極材料。於一示範例中，機械融合法使用的轉速R設定為1400rpm(功率設定為馬達總輸出功率的20%)，混合時間設定為5分鐘即可得到氟化磷酸釩鋰粉體均勻披覆於鎳錳酸鋰粉體之表面的高電壓複合式正極材料。於一示範例中，機械融合法使用的轉速R設定為2100rpm(功率設定為馬達總輸出功率的30%)，混合時間設定為5分鐘即可得到氟化磷酸釩鋰粉體均勻披覆於鎳錳酸鋰粉體之表面的高電壓複合式正極材料。於一示範例中，機械融合法使用的轉速R設定為2800rpm(功率設定為馬達總輸出功率的40%)，混合時間設定為10分鐘即可得到氟化磷酸釩鋰粉體均勻披覆於鎳錳酸鋰粉體之表面的高電壓複合式正極材料。於一示範例中，機械融合法使用的轉速R設定為3500rpm(功率設定為馬達總輸出功率的50%)，混合時間設定為10分鐘即可得到氟化磷酸釩鋰粉體均勻披覆於鎳錳酸鋰粉體之表面的高電壓複合式正極材料。當然，機械融合法使用的轉速R與混合時間設定可視實際應用需求調變。
另一方面，使用機械力將氟化磷酸釩鋰粉體披覆於鎳錳酸鋰粉體之表面時，腔室C的內部會產生高溫，為避免高溫對於氟化磷酸釩鋰粉體、鎳錳酸鋰粉體及高電壓複合式正極材料的粉體P產生影響，在機械方式的混合過程中腔室C內的工作溫度範圍維持在25℃至45℃之間。藉由前述方式形成的高電壓複合式正極材料，其製程簡單且容易控制，高電壓複合式正極材料於高充放電率(C-rate)下更保持高電容量，並維持良好的快速充電性能。 以下藉由示範例加以詳細說明本案高電壓鎳錳酸鋰正極材料之製程與功效。
對照組：
未添加氟化磷酸釩鋰粉體改質，即僅由鎳錳酸鋰粉體形成之鎳錳酸鋰正極材料(LNMO Blank)顆粒如第5A圖至第5D圖所示。
示範例1：
分別提供平均粒徑為15.13μm，比表面積BET=0.31(m2/g)，重量1000g的鎳錳酸鋰粉體(LiNi0.5Mn1.5O4，LNMO)，以及平均粒徑0.78μm，比表面積BET=5.39(m2/g)，重量95g的氟化磷酸釩鋰粉體LiVPO4F(LVPF)。其中氟化磷酸釩鋰粉體相對鎳錳酸鋰粉體之莫耳數比為0.1。
將前述鎳錳酸鋰粉體以及氟化磷酸釩鋰粉體以一機械方式混合，形成高電壓複合式正極材料。其中高電壓複合式正極材料係於25℃至45℃之間的工作溫度範圍，透過機械融合法(mechanofusion method)以700rpm的轉速混合5分鐘而製得。所得高電壓複合式正極材料如第6A圖至第6D圖所示。
示範例2：
示範例2與示範例1之製作過程大致相同，惟於示範例2之高電壓複合式正極材料中，氟化磷酸釩鋰粉體相對鎳錳酸鋰粉體之莫耳數比為0.25。即鎳錳酸鋰粉體：氟化磷酸釩鋰粉體=1：0.2375(重量百分比)於25℃至45℃之間的工作溫度範圍，透過機械融合法(mechanofusion method)以700rpm的轉速混合5分鐘而製得高電壓複合式正極材料。所得高電壓複合式正極材料如第7A圖至第7D圖所示。
示範例3：
示範例3與示範例1之製作過程大致相同，惟於示範例3之高電壓複合式正極材料中，氟化磷酸釩鋰粉體相對鎳錳酸鋰粉體之莫耳數比為0.5。即鎳錳酸鋰粉體：氟化磷酸釩鋰粉體=1：0.475(重量百分比)於25℃至45℃之間的工作溫度範圍，透過機械融合法(mechanofusion method)以700rpm的轉速混合5分鐘而製得高電壓複合式正極材料。所得高電壓複合式正極材料如第8A圖至第8D圖所示。
為測試前述示範例1至示範例3中高電壓複合式正極材料之電性，分別將前述示範例1至示範例3之高電壓複合式正極材料、助導劑(乙炔碳黑-Li400)、黏著劑聚偏二氟乙烯(polyvinylidene difluoride，PVDF)以及溶劑混合，再塗布於一基板上進行乾燥以形成正極板。高電壓複合式正極材料、助導劑以及聚偏二氟乙烯的重量比例為94：4：2。負極板使用鋰金屬構成。正極板與負極板之間的電解液由1.0M的LiPF6、碳酸丙烯酯(ethylene carbonate，EC)/碳酸丙烯酯(ethyl methyl carbonate，EMC)(3/7)構成。藉此，即可完成示範例1至示範例3測試樣品之製作。於其他示範例中，前述正極板與負極板之間的電解液可以1.150M LiPF6、EC/碳酸二乙酯(diethyl carbonate，DEC)/EMC(3/3/4)、5%氟代碳酸乙烯酯(fluoroethylene carbonate，FEC)構成。本案並不以此為限。
另外，對照組係直接將未添加氟化磷酸釩鋰粉體改質的鎳錳酸鋰粉體(LNMO Blank)，以與示範例1相同的製程形成測試樣品。
對照組與示範例1至示範例3之測試樣品分別於0.1、1C、2C、3C以及5C之充放電率(C-rate)下之充放電測試。第9圖係揭示本案對照組與示範例1至示範例3分別於0.1.C之充放電率(C-rate)下之充放電測試曲線。下表1為對照 組、示範例1、示範例2以及示範例3於0.1C之充放電率(C-rate)下之充放電測試結果比較。如表1所示，相較於對照組，示範例1至示範例3之電容量均小幅度提升，且放電效率(C.E.)均維持90%以上。其中針對高電壓複合式正極材料的電容量提升效果，尤以鎳錳酸鋰粉體：氟化磷酸釩鋰粉體=1：0.1(莫耳數比)的示範例1最佳。由此可知，本案透過顆粒尺寸及配比的鎳錳酸鋰粉體以及氟化磷酸釩鋰粉體以機械方式混合，使氟化磷酸釩鋰粉體均勻披覆於鎳錳酸鋰粉體表面，形成最佳化高電壓複合式正極材料，有效提升高電壓鎳錳酸鋰正極材料的電性及循環壽命，具有良好的充放電性能。
Figure 112105075-A0305-02-0014-2
另外，下表2為於1C/2C/3C/5C充放電率(C-rate)下，對照組、示範例1、示範例2、示範例3之倍率性能測試結果比較。如表2所示，相較於對照組，示範例1於1C/2C/3C/5C充放電率(C-rate)下更可提升電容量。由此可知，本案透過尺寸與配比控制的鎳錳酸鋰粉體以及氟化磷酸釩鋰粉體以機械方式混合，使氟化磷酸釩鋰披覆於高電壓鎳錳酸鋰正極材料表面，進而維持高電壓鎳錳酸鋰正極材料的電性及循環壽命。藉此，鎳錳酸鋰正極材料的電容量得以提 升，具有良好的充放電性能。值得注意的是，於較高充放電率(C-rate)的條件，示範例1的電容量相較於對照組更明顯提升，具有良好的快速充電性能。由於氟化磷酸釩鋰具有良好的導電性能、較高電壓平台以及優異的倍率性能及循環壽命。當氟化磷酸釩鋰與高電壓鎳錳酸鋰正極材料以特定比例通過乾式機械融合法，將氟化磷酸釩鋰披覆於高電壓鎳錳酸鋰正極材料表面，除了可有效提升高電壓鎳錳酸鋰正極材料的導電性能外，氟化磷酸釩鋰更於高電壓鎳錳酸鋰正極材料的表面提供保護作用，來減緩材料表面被電解液破壞的影響。換言之，氟化磷酸釩鋰粉體相對鎳錳酸鋰粉體之莫耳數比小於或等於0.2時，氟化磷酸釩鋰粉體披覆於鎳錳酸鋰粉體的效果較佳，同時避免過度披覆。尤以氟化磷酸釩鋰粉體相對鎳錳酸鋰粉體之莫耳數比等於0.1時形成的高電壓複合式正極材料更佳。當然，高電壓複合式正極材料中，氟化磷酸釩鋰粉體相對鎳錳酸鋰粉體之莫耳數比與兩者之平均粒徑差異相關，且可視實際應用需求調變，於此便不再贅述。
Figure 112105075-A0305-02-0015-4
第10圖係揭示本案對照組與示範例1至示範例3分別於室溫1C循環之電容量變化。第11圖係揭示本案對照組與示範例1至示範例3分別於室溫1C循環之電量維持率。對照組、示範例1、示範例2以示範例3分別於室溫1C之充放電率(C-rate)下進行多次循環之電容量測試。如圖所示，於1C之充放電率(C-rate)下，本案示範例1的電容量明顯高於對照組，經300次循環測試後維持率更提升約10%。由此可知，本案利用羥磷鋰鐵石態結構(tavorite-type structure)的氟化磷酸釩鋰對尖晶石晶相結構的鎳錳酸鋰正極材料表面進行改質，可進一步提升鎳錳酸鋰正極材料倍率性能及循環壽命並能夠更廣泛的應用於更多的應用項目中。
另外，需說明的是，於本實施例中，高電壓複合式正極材料使用的氟化磷酸釩鋰粉體可包含微量的碳，例如1.65wt.%碳含量，於自動磨粉機破碎或氣流式破碎時加入，則氟化磷酸釩鋰粉體的表面更披覆著導電功能的碳包覆層，除了提供良好的導電性能外，當氟化磷酸釩鋰粉體披覆於鎳錳酸鋰粉體表面，使其形成高電壓複合式正極材料時，其氟化磷酸釩鋰粉體的碳包覆層亦可提供保護作用，來減緩高電壓複合式正極材料表面被電解液破壞的影響。當然，本案並不以此為限。
綜上所述，本案提供一種高電壓複合式正極材料及其製造方法。高電壓鎳錳酸鋰(LNMO)粉體與氟化磷酸釩鋰(LVPF)粉體以特定顆粒尺寸及配比混合，即可形成氟化磷酸釩鋰粉體披覆於鎳錳酸鋰粉體表面的高電壓複合式正極材料，有效提升高電壓鎳錳酸鋰正極材料的電性及循環壽命。由於氟化磷酸釩鋰具有良好的導電性能、較高電壓平台以及優異的倍率性能及循環壽命。當氟化磷酸釩鋰與高電壓鎳錳酸鋰正極材料以特定比例通過乾式機械融合 法，將氟化磷酸釩鋰披覆於高電壓鎳錳酸鋰正極材料表面，除了可有效提升高電壓鎳錳酸鋰正極材料的導電性能外，氟化磷酸釩鋰更於高電壓鎳錳酸鋰正極材料的表面提供保護作用，來減緩材料表面被電解液破壞的影響。其中最佳化配比的鎳錳酸鋰粉體以及氟化磷酸釩鋰粉體通過乾式機械融合法混合，由於氟化磷酸釩鋰粉體的平徑粒徑小於鎳錳酸鋰粉體平均粒徑的十分之一，經700rpm至3500rpm之混合5分鐘至10分鐘，即可使氟化磷酸釩鋰粉體披覆於鎳錳酸鋰粉體的表面，形成高電壓複合式正極材料。另一方面，通過乾式機械融合法進行表面披覆時，反應腔室內的溫度維持在25℃至45℃之間，避免反應腔室內會產生高溫而對於材料及披覆物質產生影響。藉由前述方式形成的高電壓複合式正極材料，其製程簡單且容易控制，高電壓複合式正極材料於高充放電率(C-rate)下更保持高電容量，並維持良好的快速充電性能。相較於未披覆氟化磷酸釩鋰的高電壓鎳錳酸鋰正極材料，本案具氟化磷酸釩鋰披覆的高電壓複合式正極材料於1C充電倍率下更提升循環維持率約10%。換言之，利用羥磷鋰鐵石態結構的氟化磷酸釩鋰對尖晶石晶相結構的鎳錳酸鋰正極材料表面進行改質，可進一步提升鎳錳酸鋰正極材料倍率性能及循環壽命並能夠更廣泛的應用於更多的應用項目中。
本案得由熟習此技術之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。
S1、S2、S3、S4:步驟

Claims (20)

  1. 一種高電壓複合式正極材料，包括：一鎳錳酸鋰粉體，具有一第一平均粒徑；以及一氟化磷酸釩鋰粉體，該氟化磷酸釩鋰粉體相對該鎳錳酸鋰粉體之莫耳數比不大於0.5，且具有一第二平均粒徑，其中該第二平均粒徑小於該第一平均粒徑的十分之一，該氟化磷酸釩鋰粉體與該鎳錳酸鋰粉體通過一機械方式混合，使該氟化磷酸釩鋰粉體披覆於該鎳錳酸鋰粉體之表面，形成該高電壓複合式正極材料。
  2. 如請求項1所述的高電壓複合式正極材料，其中該氟化磷酸釩鋰粉體相對該鎳錳酸鋰粉體之莫耳數比小於或等於0.2。
  3. 如請求項1所述的高電壓複合式正極材料，其中該氟化磷酸釩鋰粉體相對該鎳錳酸鋰粉體之莫耳數比小於或等於0.1。
  4. 如請求項1所述的高電壓複合式正極材料，其中該第一平均粒徑的範圍介於10μm至20μm之間。
  5. 如請求項1所述的高電壓複合式正極材料，其中該第二平均粒徑的範圍介於0.2μm至2μm之間。
  6. 如請求項1所述的高電壓複合式正極材料，該鎳錳酸鋰粉體為尖晶石晶相結構(spinel crystal structure)，且具有化學式LiNixMn(2-x)O4，x≧0.5。
  7. 如請求項1所述的高電壓複合式正極材料，其中該氟化磷酸釩鋰粉體為羥磷鋰鐵石態結構(tavorite-type structure)，且具有化學式LiVPO4F。
  8. 如請求項1所述的高電壓複合式正極材料，其中該機械方式係一機械融合法(mechanofusion method)。
  9. 如請求項8所述的高電壓複合式正極材料，其中該機械方式之工作溫度範圍介於25℃至45℃之間。
  10. 如請求項8所述的高電壓複合式正極材料，其中該機械方式之轉速範圍介於700rpm至3500rpm之間，混合時間介於5分鐘至10分鐘。
  11. 一種高電壓複合式正極材料的製造方法，包括步驟：(a)分別提供一鎳錳酸鋰粉體以及一氟化磷酸釩鋰粉體，該氟化磷酸釩鋰粉體相對該鎳錳酸鋰粉體之莫耳數比不大於0.5，其中該鎳錳酸鋰粉體具有一第一平均粒徑，該氟化磷酸釩鋰粉體具有一第二平均粒徑，該第二平均粒徑小於第一平均粒徑的十分之一；以及(b)通過一機械方式混合該氟化磷酸釩鋰粉體與該鎳錳酸鋰粉體，使該氟化磷酸釩鋰粉體披覆於該鎳錳酸鋰粉體之表面，並形成該高電壓複合式正極材料。
  12. 如請求項11所述高電壓複合式正極材料的製造方法，其中該氟化磷酸釩鋰粉體相對該鎳錳酸鋰粉體之莫耳數比小於或等於0.2。
  13. 如請求項11所述高電壓複合式正極材料的製造方法，其中該氟化磷酸釩鋰粉體相對該鎳錳酸鋰粉體之莫耳數比小於或等於0.1。
  14. 如請求項11所述高電壓複合式正極材料的製造方法，其中該第一平均粒徑的範圍介於10μm至20μm之間。
  15. 如請求項11所述高電壓複合式正極材料的製造方法，其中該第二平均粒徑的範圍介於0.2μm至2μm之間。
  16. 如請求項11所述高電壓複合式正極材料的製造方法，該鎳錳酸鋰粉體為尖晶石晶相結構(spinel crystal structure)，且具有化學式LiNixMn(2-x)O4，x≧0.5。
  17. 如請求項11所述高電壓複合式正極材料的製造方法，其中該氟化磷酸釩鋰粉體為羥磷鋰鐵石態結構(tavorite-type structure)，且具有化學式LiVPO4F。
  18. 如請求項11所述高電壓複合式正極材料的製造方法，其中該機械方式係一機械融合法(mechanofusion method)。
  19. 如請求項18所述高電壓複合式正極材料的製造方法，其中該機械方式之工作溫度範圍介於25℃至45℃之間。
  20. 如請求項18所述高電壓複合式正極材料的製造方法，其中該機械方式之轉速範圍介於700rpm至3500rpm之間，混合時間介於5分鐘至10分鐘。
TW112105075A 2023-02-14 2023-02-14 高電壓複合式正極材料及其製造方法 TWI821118B (zh)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW112105075A TWI821118B (zh) 2023-02-14 2023-02-14 高電壓複合式正極材料及其製造方法
CN202310576546.0A CN118507663A (zh) 2023-02-14 2023-05-22 高电压复合式正极材料及其制造方法
KR1020230067533A KR20240126785A (ko) 2023-02-14 2023-05-25 고전압 복합 양극재 및 이의 제조 방법
US18/202,263 US20240274791A1 (en) 2023-02-14 2023-05-25 High-voltage composite positive electrode material and manufacturing method thereof
EP23175474.8A EP4418357A1 (en) 2023-02-14 2023-05-25 High-voltage composite positive electrode material and manufacturing method thereof
AU2023203287A AU2023203287B2 (en) 2023-02-14 2023-05-25 High-voltage composite positive electrode material and manufacturing method thereof
JP2023086548A JP7644170B2 (ja) 2023-02-14 2023-05-25 高電圧複合正極材料及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW112105075A TWI821118B (zh) 2023-02-14 2023-02-14 高電壓複合式正極材料及其製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI821118B true TWI821118B (zh) 2023-11-01
TW202433783A TW202433783A (zh) 2024-08-16

Family

ID=86603987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW112105075A TWI821118B (zh) 2023-02-14 2023-02-14 高電壓複合式正極材料及其製造方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20240274791A1 (zh)
EP (1) EP4418357A1 (zh)
JP (1) JP7644170B2 (zh)
KR (1) KR20240126785A (zh)
CN (1) CN118507663A (zh)
AU (1) AU2023203287B2 (zh)
TW (1) TWI821118B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090297948A1 (en) * 2008-05-29 2009-12-03 Dahn Jeffrey R Metal oxide negative electrodes for lithium-ion electrochemical cells and batteries
WO2015165387A1 (en) * 2014-04-28 2015-11-05 Byd Company Limited Additive for positive electrode material, positive electrode material and lithium-ion battery comprising the same, and method thereof
CN105074967A (zh) * 2013-03-15 2015-11-18 应用材料公司 用于制造较厚电极的多层电池电极设计
CN107452950A (zh) * 2017-08-08 2017-12-08 西安交通大学 一种循环稳定的锂离子电池正极材料及方法
WO2022093486A1 (en) * 2020-10-29 2022-05-05 Saft America Blended cathode materials for secondary batteries

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110129732A1 (en) * 2009-12-01 2011-06-02 Applied Materials, Inc. Compressed powder 3d battery electrode manufacturing
US11646405B2 (en) * 2015-03-09 2023-05-09 Taiheiyo Cement Corporation Positive electrode active substance for secondary cell and method for producing same
WO2019204659A1 (en) * 2018-04-19 2019-10-24 A123 Systems Llc Method and systems for coated cathode materials and use of coated cathode materials
JP7461752B2 (ja) * 2020-02-18 2024-04-04 本田技研工業株式会社 リチウムイオン二次電池用正極活物質複合体、リチウムイオン二次電池用正極、およびリチウムイオン二次電池
US11831001B2 (en) * 2021-05-13 2023-11-28 Saft America Pre-lithiation method and pre-lithiated lithium-ion secondary battery

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090297948A1 (en) * 2008-05-29 2009-12-03 Dahn Jeffrey R Metal oxide negative electrodes for lithium-ion electrochemical cells and batteries
CN105074967A (zh) * 2013-03-15 2015-11-18 应用材料公司 用于制造较厚电极的多层电池电极设计
WO2015165387A1 (en) * 2014-04-28 2015-11-05 Byd Company Limited Additive for positive electrode material, positive electrode material and lithium-ion battery comprising the same, and method thereof
CN107452950A (zh) * 2017-08-08 2017-12-08 西安交通大学 一种循环稳定的锂离子电池正极材料及方法
WO2022093486A1 (en) * 2020-10-29 2022-05-05 Saft America Blended cathode materials for secondary batteries

Also Published As

Publication number Publication date
JP2024115493A (ja) 2024-08-26
TW202433783A (zh) 2024-08-16
US20240274791A1 (en) 2024-08-15
KR20240126785A (ko) 2024-08-21
AU2023203287B2 (en) 2024-09-19
JP7644170B2 (ja) 2025-03-11
CN118507663A (zh) 2024-08-16
EP4418357A1 (en) 2024-08-21
AU2023203287A1 (en) 2024-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Dong et al. Ultrathin CeO2 coating for improved cycling and rate performance of Ni-rich layered LiNi0. 7Co0. 2Mn0. 1O2 cathode materials
EP2237347B1 (en) Positive electrode material, its manufacturing method and lithium batteries
JP5879761B2 (ja) リチウム複合化合物粒子粉末及びその製造方法、並びに非水電解質二次電池
KR20180031556A (ko) 구형 또는 구형-유사 리튬 이온 배터리 캐소드 재료 및 이의 제조 방법 및 적용
JP7808063B2 (ja) 正極材料、電池及び電子機器
CN108448057B (zh) CoO/CoMoO4复合材料的制备及其在锂离子电池中的应用
CN114573041B (zh) 一种正极材料的制备方法
CN102938457B (zh) 一种naf包覆富锂锰基层状正极材料的制备方法
CN113353995A (zh) 一种具有低钴含量的正极材料及其制备方法和应用
JP7416965B2 (ja) 複合負極材料およびその製造方法、負極材料およびリチウムイオン電池
CN108511749A (zh) 掺杂铜镍酸锂正极材料及其制备方法和锂离子电池
CN116190552A (zh) 一种Li2B4O7-LiF共包覆高镍NCM锂离子电池正极材料制备方法
CN104253272A (zh) 复合掺杂和磷酸盐包覆相结合的改性动力锂离子电池正极材料
CN106067539A (zh) 一种电极材料氟化改性的方法
TWI821118B (zh) 高電壓複合式正極材料及其製造方法
Xiao et al. Cathode material stability enhancement for layered manganese-based sodium-ion batteries by doping titanium
CN115498156A (zh) 镁掺杂的钠离子电池用三元层状正极材料及其制备方法
JP7727694B2 (ja) 複合正極材料の製造方法
TWI885286B (zh) 正極材料及其製備方法
CN104347863A (zh) 一种材料及其制备以及含有该材料的锂离子电池电极活性物质、电极材料、电极和电池
CN104300132B (zh) 一种材料及其制备以及含有该材料的锂离子电池电极活性物质、电极材料、电极和电池
CN104538613A (zh) 一种制备具有层状结构的类镧酸锂电池材料的方法
CN120674493A (zh) 补锂剂及其制备方法、正极片、电池、电池组和用电设备
CN104300132A (zh) 一种材料及其制备以及含有该材料的锂离子电池电极活性物质、电极材料、电极和电池