[發(fā)明專(zhuān)利]一種高電壓型類(lèi)單晶三元正極材料及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710680486.1
• 申請(qǐng)日: 2017-08-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107528064A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉婧婧;阮丁山;唐盛賀;黃政龍;黃國(guó)柱
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣東邦普循環(huán)科技有限公司;湖南邦普循環(huán)科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M4/505
• 分類(lèi)號(hào): H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司44245
• 代理人: 梁瑩,黃磊

1.一種高電壓型類(lèi)單晶三元正極材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)將鎳鹽、鈷鹽、錳鹽、氨水絡(luò)合劑和草酸銨沉淀劑在水體系中混合反應(yīng)，得到鎳鈷錳草酸鹽前驅(qū)體；

(2)將鎳鈷錳草酸鹽前驅(qū)體與鋰源混合，在100～400r/min下球磨3～6h，得到混合料；

(3)將混合料置于氣氛爐中，通入空氣或氧氣氛，然后以1～10℃的升溫速度升溫至450～750℃，恒溫?zé)Y(jié)4～10h后自然降溫至常溫，得到預(yù)燒物；

(4)將預(yù)燒物在400～750r/min下球磨粉碎5～8h，得到粉碎料；

(5)將粉碎料與鋰源混合，在100～400r/min下球磨混合1～4h，得到粉碎混合料；

(6)將粉碎混合料置于氣氛爐中，通入氧氣氣氛，以3～10℃/min速度升溫至450～600℃，恒溫煅燒2～6h，然后再以1～5℃/min的速度升溫至750～950℃恒溫煅燒8～12h后隨爐降溫至室溫，最后經(jīng)破碎、粉碎、過(guò)篩后得到高電壓型類(lèi)單晶三元正極材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高電壓型類(lèi)單晶三元正極材料的制備方法，其特征在于：步驟(1)中所述鎳鹽、鈷鹽、錳鹽的摩爾比為x：y：1-x-y，其中0.3≤x≤0.85，0.1≤y≤0.4。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高電壓型類(lèi)單晶三元正極材料的制備方法，其特征在于：步驟(2)中所述鎳鈷錳草酸鹽前驅(qū)體與鋰源的摩爾比按照Li/Me＝0.6:1～0.8:1，Li是鋰源中的鋰元素摩爾量，Me為前驅(qū)體中的鎳、鈷、錳元素的摩爾量之和。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高電壓型類(lèi)單晶三元正極材料的制備方法，其特征在于：步驟(5)中所述粉碎料與鋰源的摩爾比按照Li/Me＝0.31:1～0.49:1，Li是鋰源中的鋰元素摩爾量，Me是粉碎料中的鎳、鈷、錳元素的摩爾量之和。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高電壓型類(lèi)單晶三元正極材料的制備方法，其特征在于：所述的鎳鹽為硫酸鎳和醋酸鎳中的至少一種；所述的鈷鹽為硫酸鈷和醋酸鈷中的至少一種；所述的錳鹽為硫酸錳和醋酸錳中的至少一種；所述的鋰源為氫氧化鋰和碳酸鋰中的至少一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高電壓型類(lèi)單晶三元正極材料的制備方法，其特征在于：步驟(1)中所述混合反應(yīng)的工藝為在40～55℃下攪拌混合，陳化反應(yīng)15～20h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高電壓型類(lèi)單晶三元正極材料的制備方法，其特征在于：步驟(1)中所用氨水絡(luò)合劑的量以調(diào)節(jié)反應(yīng)體系pH為5～6.5為準(zhǔn)。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高電壓型類(lèi)單晶三元正極材料的制備方法，其特征在于：步驟(1)中所用草酸銨沉淀劑量以草酸根離子與鎳鹽、鈷鹽、錳鹽中金屬離子總摩爾數(shù)的1:1.5～1:2為準(zhǔn)。

9.一種高電壓型類(lèi)單晶三元正極材料，其特征在于根據(jù)權(quán)利要求1～8任一項(xiàng)所述的制備方法得到。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高電壓型類(lèi)單晶三元正極材料，其特征在于其化學(xué)式為L(zhǎng)iNi_xCo_yMn_1-x-yO₂，其中，0.3≤x≤0.85，0.1≤y≤0.4。