[發明專利]一種表面修飾的鎳鈷鋁酸鋰正極材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710561502.5
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN107403913B
• 公開（公告）日: 2021-02-23
• 發明（設計）人: 瞿美臻;陳滔
• 申請（專利權）人: 中國科學院成都有機化學有限公司;中國科學院大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/485;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 晏輝;趙宇

1.一種表面修飾的鎳鈷鋁酸鋰正極材料，其特征在于：所述正極材料由層狀材料鎳鈷鋁酸鋰正極活性物質與其表面的修飾改性層組成，所述表面修飾改性層包括表面摻雜改性層和含硼氧化物熔融包覆層；所述正極材料為球形或類球形顆粒，所述顆粒的粒徑范圍為0.5～20um；所述含硼氧化物熔融包覆層中，硼元素與所述正極材料的摩爾比為(0.1～5):100；

所述的表面修飾的鎳鈷鋁酸鋰正極材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)將含硼化合物與化學式為NixCoyAlz(OH)2的三元前驅體通過濕法混合得到表面預包覆的三元正極材料前驅體；步驟(1)所述濕法混合具體為：將稱量的三元前驅體與含硼化合物混合后，加入去離子水，得混合水溶液，在30～60℃攪拌條件下溶解0.5～2h，升溫至70～100℃繼續攪拌3～8h，直至水分完全蒸發，在80～120℃下真空干燥3～12h，得到表面預包覆的三元正極材料前驅體；

(2)將所述表面預包覆的三元正極材料前驅體與鋰鹽混合，通過高溫煅燒再降溫得到表面修飾的鎳鈷鋁酸鋰正極材料。

2.根據權利要求1所述的一種表面修飾的鎳鈷鋁酸鋰正極材料，其特征在于：所述正極材料的化學式為LiNixCoyAlzO2，其中，x+y+z＝1，0.5≤x0.9，0y≤0.3，0z≤0.1。

3.根據權利要求1所述的一種表面修飾的鎳鈷鋁酸鋰正極材料，其特征在于：步驟(1)所述含硼化合物為硼酸銨、硼酸、三氧化二硼、偏硼酸鋰中的至少一種。

4.根據權利要求1所述的一種表面修飾的鎳鈷鋁酸鋰正極材料，其特征在于：所述三元前驅體與含硼化合物的總質量為所述混合水溶液質量的20～50％。

5.根據權利要求1所述的一種表面修飾的鎳鈷鋁酸鋰正極材料，其特征在于：步驟(2)所述高溫煅燒包括第一恒溫階段和第二恒溫階段，所述第一恒溫階段為300～500℃，所述第二恒溫階段為720～800℃，所述第一恒溫階段和所述第二恒溫階段的時間均為0.5～15h。

6.根據權利要求1所述的一種表面修飾的鎳鈷鋁酸鋰正極材料，其特征在于：步驟(2)所述高溫煅燒再降溫過程中，控制升溫速率為2～20℃/min，降溫速率為0.1℃/min隨爐冷卻。