[發明專利]一種摻雜型鋰離子電池類單晶多元材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201611191227.4
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106784686A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 張偉;周舟;程潔;王訓才;陳玉超;崔云龍;蘇善金;丁雪嬌
• 申請（專利權）人: 煙臺卓能電池材料股份有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525;H01G11/30;H01G11/46;H01G11/86
• 代理公司: 北京智橋聯合知識產權代理事務所(普通合伙)11560
• 代理人: 商曉莉

1.一種摻雜型鋰離子電池類單晶多元材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、共沉淀法制備Ni_xCo_yMn_1-x-y-zM_z(OH)₂多元復合材料前驅體

將鎳鹽、鈷鹽、錳鹽、M源鹽按金屬摩爾比為x：y：1-x-y-z：z的比例混合均勻，得到混合溶液A，溶液A的濃度為0.5-2.5mol/L，將溶液A和沉淀劑一同加入到盛有絡合劑的反應器中進行反應，反應后得到沉淀B，將沉淀B進行陳化、洗滌、過濾、再次洗滌處理，得到Ni_xCo_yMn_1-x-y-zM_z(OH)₂多元復合材料前驅體；其中，沉淀劑的濃度為1-3mol/L，絡合劑的濃度為0.5-2.0mol/L；沉淀劑和絡合劑的用量之和與多元復合材料前驅體Ni_xCo_yMn_1-x-y-zM_z(OH)₂的摩爾比例的1-1.07：1；

S2、干燥Ni_xCo_yMn_1-x-y-zM_z(OH)₂多元復合材料前驅體

將步驟S1制得的Ni_xCo_yMn_1-x-y-zM_z(OH)₂多元復合材料前驅體在富氮環境下進行真空干燥，干燥后Ni_xCo_yMn_1-x-y-zM_z(OH)₂多元復合材料前驅體中含水量小于0.4wt％；

S3、制備類單晶多元材料Li_1+xNi_xCo_yMn_1-x-y-zM_zO₂粗品

將步驟S2干燥后的Ni_xCo_yMn_1-x-y-zM_z(OH)₂多元復合材料前驅體與鋰源進行混合，得到物料C，干燥的Ni_xCo_yMn_1-x-y-zM_z(OH)₂多元復合材料前驅體與鋰源的金屬摩爾比為1：1.020-1.095；混合好的物料C在高溫下預處理，預處理后自然冷卻，研磨后再次混合，再置于氣氛燒結爐內保溫，控制氧氣含量和爐壓進行燒結；燒結后的物料在控制氧氣含量環境下緩速降溫，進行再次研磨、分級和過篩，得到類單晶多元材料Li_1+xNi_xCo_yMn_1-x-y-zM_zO₂粗品；

S4、制備類單晶多元材料Li_1+xNi_xCo_yMn_1-x-y-zM_zO₂成品

將步驟S3制得的類單晶多元材料Li_1+xNi_xCo_yMn_1-x-y-zM_zO₂粗品進行高溫回火處理，得到類單晶多元材料Li_1+xNi_xCo_yMn_1-x-y-zM_zO₂成品，成品為類單晶層狀晶體結構，成品的粒徑分布D₅₀為1-5μm；

其中，0.6≤x≤0.79，0.1≤y≤0.2，0.01≤z≤0.05，且0.1≤1-x-y-z≤0.3。