[發(fā)明專利]一種高安全性高壓實密度鎳鈷錳酸鋰NCM523三元材料的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410011342.3
• 申請日: 2014-01-10
• 公開（公告）號: CN104201366B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 衡凱;趙志兵;王燕舞;萬國莉
• 申請（專利權(quán)）人: 蘭州金里能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505;H01M4/525
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司62002
• 代理人: 馬正良

1.一種高安全性高壓實密度鎳鈷錳酸鋰NCM523三元材料的制備方法，其步驟是：

⑴將前驅(qū)體(Ni_0.5Co_0.2Mn_0.3)OH過篩后，在400～600℃溫度下煅燒4～10小時，即得到前驅(qū)體氧化物(Ni_0.5Co_0.2Mn_0.3)₂O；

⑵將步驟⑴所得的前驅(qū)體氧化物(Ni_0.5Co_0.2Mn_0.3)₂O，過篩后與電池級碳酸鋰或氫氧化鋰按照Li:Ni_0.5Co_0.2Mn_0.3?=(1+x):1的摩爾配比，其中0.02≤x≤0.08同時加入平均粒度（D50）為5.6μm的鎂的化合物，使混合料中鎂的化合物中鎂的質(zhì)量含量為混合料總質(zhì)量的0.15%?-0.20%，混料機轉(zhuǎn)速為30～300轉(zhuǎn)/分鐘，混料機采用干法方式1～4小時進行充分混合；

⑶將步驟⑵得到的混合物裝入匣缽壓實，在空氣氣氛中930～960℃溫度下恒溫加熱12~20h進行焙燒反應(yīng)，完成后自然冷卻8～12h取出粉末粉碎、過篩，即得到高壓實密度鎳鈷錳酸鋰NCM523三元材料；

⑷將步驟⑶得到高壓實密度鎳鈷錳酸鋰NCM523三元材料與LiFePO₄按照(1-y):y的質(zhì)量比列進行配比，其中0.05≤y≤0.20；在環(huán)境濕度小于35RH%的環(huán)境中，在球料質(zhì)量比為1：3～4的條件下，采用非金屬研磨球在內(nèi)襯為耐磨非金屬材料的不銹鋼球磨罐內(nèi)，球磨罐的轉(zhuǎn)速為30～500轉(zhuǎn)/分鐘，進行1～3小時干法球磨混合，球磨后過篩即得到高安全性高壓實密度鎳鈷錳酸鋰NCM523三元材料。

2.如權(quán)利要求1所述一種高安全性高壓實密度鎳鈷錳酸鋰NCM523三元材料的制備方法，其特征在于：所述步驟⑴中的前驅(qū)體(Ni_0.5Co_0.2Mn_0.3)OH為球形或類球形。

3.如權(quán)利要求1所述一種高安全性高壓實密度鎳鈷錳酸鋰NCM523三元材料的制備方法，其特征在于：所述步驟⑵中的電池級碳酸鋰或氫氧化鋰的D(50)平均粒度范圍5μm～7μm。

4.如權(quán)利要求1所述的高安全性高壓實密度鎳鈷錳酸鋰NCM523三元材料的制備方法，其特征在于：所述步驟⑵中的鎂的化合物為氧化鎂、或氫氧化鎂、或氯化鎂、或硫酸鎂，鎂化合物的D(50)平均粒度范圍5μm~15μm。

5.如權(quán)利要求1所述一種高安全性鎳鈷錳酸鋰NCM523三元材料的制備方法，其特征在于：所述步驟⑷中的LiFePO₄的一次粒子平均尺寸范圍在5?nm?～100nm。

6.如權(quán)利要求1所述的高安全性鎳鈷錳酸鋰NCM523三元材料的制備方法，其特征在于：所述步驟⑷中的內(nèi)襯耐磨非金屬材料的不銹鋼球磨罐內(nèi)襯介質(zhì)采用聚氨酯、或聚四氟乙烯。

7.如權(quán)利要求1所述的高安全性鎳鈷錳酸鋰NCM523三元材料的制備方法，其特征在于：所述步驟⑷中的內(nèi)襯為耐磨非金屬材料的不銹鋼球磨罐內(nèi)非金屬研磨球介質(zhì)采用瑪瑙、或聚氨酯、或聚四氟乙烯、或氧化鋁，或氧化鋯。