[發明專利]一種鈦改性高鎳多元正極材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710286787.6
• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN107871864B
• 公開（公告）日: 2020-12-18
• 發明（設計）人: 朱金保;楊祖光;何鳳榮;張軍;羅傳喜
• 申請（專利權）人: 乳源東陽光磁性材料有限公司;東莞東陽光科研發有限公司
• 主分類號: H01M4/525
• 分類號: H01M4/525;H01M4/505;H01M4/485;H01M4/36;H01M10/0525
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1.一種鈦改性高鎳多元正極材料，其特征在于，所述鈦改性高鎳多元正極材料為復合粒子，包含LiNi_xMn_yCo_zM_1-x-y-zO₂以及LiTiO₂；

其中，所述通式LiNi_xMn_yCo_zM_1-x-y-zO₂中，0.48≤x≤0.78，0≤y≤0.28，0.08≤z≤0.18，x+y+z1.0，M代表Mg、Zr、Al、Nb、W、Cr和稀土元素Re中的一種或多種元素；

所述復合粒子中LiTiO₂覆蓋在LiNi_xMn_yCo_zM_1-x-y-zO₂的表面；

所述的鈦改性高鎳多元正極材料的制備方法，包括：

1)氮氣保護下，將鎳、錳、鈷的鹽溶液與NaOH溶液或碳酸鈉溶液或草酸鈉溶液及氨水溶液加入反應容器中進行連續反應，過濾，濾餅用水洗滌，隨后干燥得到鎳鈷錳三元素化合物；

2)將步驟1)中所得的鎳鈷錳三元素化合物混入M元素化合物、鋰化合物和有機溶劑，通過高速球磨機將混合物調制成流變態，于900-960℃煅燒即得LiNi_xMn_yCo_zM_1-x-y-zO₂；

3)將步驟2)中所得LiNi_xMn_yCo_zM_1-x-y-zO₂粉碎后分散在有機溶劑中，滴加鈦源和鋰化合物，抽濾，真空干燥溶劑得到混合物，在空氣或含氧氣的氣氛中于820-900℃燒結后粉碎過篩即得到復合粒子。

2.根據權利要求1所述的鈦改性高鎳多元正極材料，其特征在于，所述復合粒子中LiTiO₂的含量為0.01wt％～5wt％。

3.根據權利要求1所述的鈦改性高鎳多元正極材料，其特征在于，所述步驟1)中反應溫度為50～65℃。

4.根據權利要求1所述的鈦改性高鎳多元正極材料，其特征在于，所述步驟2)、步驟3)中鋰化合物選自碳酸鋰、氫氧化鋰、乙酸鋰或硝酸鋰。

5.根據權利要求1所述的鈦改性高鎳多元正極材料，其特征在于，所述步驟2)中鋰化合物、M元素化合物及鎳鈷錳三元素化合物中的Li/(Ni+Co+Mn+M)的摩爾比為1.00～1.10。

6.根據權利要求1所述的鈦改性高鎳多元正極材料，其特征在于，所述M元素化合物選自M元素氧化物、M元素碳酸鹽、M元素氫氧化物、M元素草酸鹽或者M元素堿式碳酸鹽。

7.根據權利要求1所述的鈦改性高鎳多元正極材料，其特征在于，所述步驟2)和步驟3)中的有機溶劑選自甲醇、乙醇或異丙醇。

8.根據權利要求7所述的鈦改性高鎳多元正極材料，其特征在于，所述步驟2)和步驟3)中的有機溶劑為乙醇。

9.根據權利要求1所述的鈦改性高鎳多元正極材料，其特征在于，所述步驟3)中鈦源選自鈦酸四乙酯、鈦酸異丙酯或者四氯化鈦；所述步驟3)中鋰化合物與鈦源的摩爾比為0.95～1.0。

10.根據權利要求9所述的鈦改性高鎳多元正極材料，其特征在于，所述步驟3)中鈦源為鈦酸四乙酯。