Sposób otrzymywania materiału katodowego LiNi0,6Mn0,2Co0,2O2

Przedmiot wynalazku dotyczy sposobu otrzymywania tlenku litowo-niklowo-mangano-kobaltowego do zastosowań jako materiał katodowy w bateriach litowo-jonowych. Postępujący rozwój technologiczny, rosnące wymagania konsumentów w zakresie poprawy wydajności pracy baterii litowo-jonowych były podwaliną do podjęcia prac nad poprawą ich wydajności pracy. Przeprowadzone badania wykazały, że korzystne właściwości elektrochemiczne można osiągnąć na drodze wprowadzania prekursora litu metodą impregnacji mokrej, co stanowi istotę zaproponowanego rozwiązania.
Sposób otrzymywania materiału katodowego LiNi0,6Mn0,2Co0,2O2 według wynalazku polega na współstrąceniu węglanów niklu, manganu i kobaltu z nieorganicznych soli tych metali. Uzyskany prekursor impregnuje się wodnym roztworem wodorotlenku litu, po czym poddaje obróbce cieplnej.

Tlenek litowo-niklowo-manganowo-kobaltowy według wynalazku może znaleźć zastosowanie jako materiał,
z którego wykonana jest katoda w ogniwach litowo-jonowych. Domniema się, że baterie oparte na LiNi0,6Mn0,2Co0,2O2 mogą zrewolucjonizować światowy rynek technologii magazynowania energii. Akumulatory litowo-jonowe są bowiem obecnie najpowszechniej stosowanymi w przenośnych urządzeniach elektronicznych, np. laptopach, telefonach komórkowych, tabletach. Potencjalnymi odbiorcami materiału katodowego LiNi0,6Mn0,2Co0,2O2 mogą być najwięksi producenci baterii, m.in. Panasonic, Sony, czy Maxell.

- wprowadzenie nowego produktu/usługi

Baterie litowo-jonowe, materiały katodowe, LiNi0,6Mn0,2Co0,2O2, NMC622, technologie magazynowania energii, elektromobilność.

Gwałtowny postęp cywilizacyjny w ostatnich latach, wyczerpywanie się zasobów energetycznych wymuszają potrzebę poszukiwania nowych rozwiązań w zakresie magazynowania energii. Wśród szeregu urządzeń i układów do gromadzenia energii na szczególną uwagę zasługują ogniwa litowo-jonowe ze względu na ich korzystne parametry użytkowe, m.in. dużą gęstość energii i wysokie napięcia pracy. Pomimo szeregu korzyści jakie niosą za sobą ogniwa litowo-jonowe wciąż trwają prace nad poprawą ich wydajności. Potencjalne możliwości osiągnięcia lepszych parametrów użytkowych znajdują się przede wszystkim w doskonaleniu materiału, z którego wykonana jest katoda.
Sposób syntezy materiału katodowego LiNi0,6Mn0,2Co0,2O2 według wynalazku może stanowić cenną alternatywę dla konwencjonalnych metod jego preparatyki. Sposób ten zakłada bowiem impregnację wodorotlenkiem litu uprzednio otrzymanego prekursora, co sprzyja homogenicznemu rozkładowi soli litu w jego porach. Skutkuje to poprawą parametrów teksturalnych i strukturalnych materiału katodowego, a w konsekwencji zwiększeniem mobilności jonów litu podczas cykli ładowania i rozładowywania baterii. Metoda preparatyki jest prosta, wysoce powtarzalna, a przy tym eliminuje etap długotrwałego mieszania prekursora z solą litu w młynie kulowym przed końcową obróbką cieplną. To wszystko sprawia, że sposób otrzymywania materiału katodowego na bazie tlenku litowo-niklowo-mangano-kobaltowego według wynalazku pozwala na zmniejszenie energochłonności procesu jego wytwarzania. Ponadto materiał ten wykazuje korzystne właściwości elektrochemiczne, tj. pojemność bliską wartości teoretycznej, co przekłada się bezpośrednio na zwiększenie wydajności pracy akumulatora litowo-jonowego.

- Elektronika, mikroelektronika

- zakończone badania

- Twórca jest zainteresowany nawiązaniem współpracy w celu dalszych badań nad wynalazkiem
- Twórca jest zainteresowany wdrożeniem wynalazku
- Twórca wyraża zgodę na udział w Spotkaniu Brokerskim
- Twórca jest zainteresowany zbyciem praw majątkowych do wynalazku

- przemysł

Wyniki badań laboratoryjnych – została wykonana pełna charakterystyka prądowo-napięciowa. Przeprowadzone w tym zakresie badania wykazały, że materiał katodowy LiNi0,6Mn0,2Co0,2O2 charakteryzuje się pojemnością bliską wartości teoretycznej.