(19)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 202210678783.3 (22)申请日 2022.06.15 (71)申请人 江西理工大 学 地址 341000 江西省赣州市章贡区客家大 道156号江西理工大 学 (72)发明人 钟盛文　文萌　 (74)专利代理 机构 北京国谦专利代理事务所 (普通合伙) 11752 专利代理师 晏四平 (51)Int.Cl. B08B 3/10(2006.01) B08B 13/00(2006.01) H01M 4/36(2006.01) H01M 4/505(2010.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 一种用于锂离子电池的正极材料表面残碱 清洗的方法 (57)摘要 本发明公开了一种用于锂离子电池的富锂 锰基材料表 面残碱清洗的方法， 其特征在于包括 如下步骤： 通过共沉淀 法得到富锂层状氢氧化物 前驱体； 将正极料放置3 ‑9个月进行微波水洗处 理； 微波水洗处理是指富锂锰正 极料与去离子水 置于容器中放入微波炉， 在惰性气氛下进行水 洗， 去离子 水和富锂锰正 极料质量比为1.5 ‑4： 1， 微波水洗温度为40 ‑50℃， 微波功率为350 ‑450W， 微波时间为25 ‑35min， 洗涤完成后进行抽滤， 置 于60‑80℃真空干燥箱中进行干燥， 干燥时间为 12‑24h即得。 本发明开发了一种针对2.0 ‑4.2V电 压下循环的富锂 锰材料表面残碱清洗方案， 可以 同时降低材料的内阻， 表面残碱降低， 且清洗后 材料比表面积增大， 显示出 更好的电化学性能。 权利要求书1页 说明书5页 附图6页 CN 115041459 A 2022.09.13 CN 115041459 A 1.一种用于锂离子电池的富锂锰基材料表面残碱清洗的方法， 其特征在于包括如下步 骤： (1)通过共沉淀法得到富锂层状氢 氧化物前驱体； (2)将步骤(1)中得到的前驱体和氢氧化锂混合并使用球磨机将其混合均匀， 然后在通 入空气箱式炉内将混合物进行350 ‑450℃煅烧10 ‑14h， 800‑900℃煅烧10 ‑14h， 850‑950℃煅 烧10‑14h， 再随炉温自然冷却且将煅烧后的正极料研磨过400目筛子得到的LixMnyNi zO2正 极料， 其中， x为1.1 ‑1.5， y为0.5 ‑0.6， z为0.3 ‑0.4将正极料放置3 ‑9个月进行微波水洗处 理； (3)将步骤(2)得到的富锂锰正极料与去离子水置于容器 中放入微波炉， 在惰性气氛下 进行水洗， 去离子水和富锂 锰正极料质量比为1.5 ‑4： 1， 微波水洗温度为40 ‑50℃， 微波功率 为350‑450W， 微波时间为25 ‑35min， 洗涤完成后进行抽滤， 置于60 ‑80℃真空干燥箱中进行 干燥， 干燥时间为12 ‑24h即得。 2.根据权利要求1所述的方法， 所述的微波时间为28 ‑32min。 3.根据权利要求1所述的方法， 所述通过共沉淀法得到富锂层状氢氧化物前驱体是指 将硫酸镍、 硫酸锰原料称 重， 混合后加入去离子水配成金属离子浓度为 1‑3mol/L的溶液， 称 取NaOH并加入络合剂氨水 溶液与去离 子水配成3 ‑5mol/L的混合碱溶 液。 4.根据权利要求1所述的方法， 步骤(3)中的惰性气氛 是N2。 5.根据权利要求1所述的方法， 所述 微波水洗是指通过微波直接加热。 6.权利要求1～5任意 一项所述方法得到的富锂锰基正极料用于锂离 子电池。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115041459 A 2一种用于锂离 子电池的正极材料表面 残碱清洗的方 法 技术领域 [0001]本发明涉及锂离子电池材料领域， 尤其涉及一种正极为富锂锰材料的锂离子二次 电池 的表面残碱清洗的方法。 背景技术 [0002]随着新能源产业的飞速发展， 对锂离子正极材料技术性能的要求越来越高。 近年 来， 富锂锰基正极材料(简称富锂材料)， 因其高比容量(>250mAh/g)和低廉的价格受到广   泛关注， 被认为是具有广泛应用前景的下一代锂离子电池正极材料之一。 但是， 富锂锰基   锂离子电池正极材料碱性过高， 这是由于吸附在材料表面的H2O与空气中的CO2反应生成   H2CO3， 致使材料表面水分的pH降至5.5左右， 弱酸性的CO32‑很容易从材料表面晶格中  夺取 Li+， 生成Li2CO3和LiOH。 富锂 锰基正极材料制备过程中残留下来的杂质不仅导致材  料电化 学性能和储存性能恶化， 而且给电池 带来安全隐患， 因此， 必须尽可能地将其彻底  除去。 采 用去离子水洗涤富锂 锰基正极材料是一条既方便又经济的途径但是， 在洗涤过程  中， 如何 保证既能完全除去在制备过程中残留下来的含锂杂质， 又要防止洗涤过程中新物  相的大 量生成， 仍然是本领域 技术人员面临的挑战。 [0003]总之， 针对目前锂离子材料表面残碱所面临的一系列问题。 本领域迫切需要寻求 一种 有效的清洗方法。 对富锂锰正极材料采用微波水洗处理， 通过水洗时间获得降碱效 果， 以 期为降低富锂锰基正极材 料残碱提供新的方法和借鉴。 发明内容 [0004]本发明的目的在于克服现有富锂锰正极料表面残碱而导致电池性能下降的不足， 提供 一种更适合和实用性强的正极为富锂锰材料 的锂离子电池清洗方法， 以达到去除残 碱、 提 高储能电池循环寿命和电性能的目的。 为了实现本发明的目的， 本发明提供了如下 的技术 方案： [0005]本发明涉及 一种用于锂离子电池的富锂锰基材料表面残碱清洗的方法， 其特征在 于包 括如下步骤： [0006](1)通过共沉淀法得到富锂层状氢 氧化物前驱体； [0007](2)将步骤(1)中得到的前驱体和氢氧化锂混合并使用球磨机将其混合均匀， 然后   在通入空气箱式炉内将混合物进行350 ‑450℃煅烧10 ‑14h， 800‑900℃煅烧10 ‑14h， 850‑   950℃煅烧10 ‑14h， 再随炉温自然冷却且将煅烧后的正极料研磨过400目筛子得到的   LixMnyNizO2正极料， 其中， x为1.1 ‑1.5， y为0.5 ‑0.6， z为0.3 ‑0.4将正极料放置3 ‑9个月 进 行微波水洗处理； 放置过程中正极料与空气中的CO2和水分会形成表面残碱， 后期通过  清 洗去除表面残碱， 可以使正极料长时间后性能保持。 [0008](3)将步骤(2)得到的富锂锰正极料与去离子水置于容器中放入微波炉， 在惰性气   氛下进行水洗， 去离子水和富锂锰正极料质量比为1.5 ‑4： 1， 微波水洗温度为40 ‑50℃， 微  波功率为350 ‑450W， 微波时间为25 ‑35min， 洗涤完成后进行抽滤， 置于60 ‑80℃真空干  燥箱说　明　书 1/5 页 3 CN 115041459 A 3