[發明專利]一種梯度高鎳正極材料及其制備方法和鋰離子電池在審
| 申請號： | 201710792121.8 | 申請日： | 2017-09-05 |
| 公開（公告）號： | CN107528060A | 公開（公告）日： | 2017-12-29 |
| 發明（設計）人： | 李寧;李文進;張宇宙;孫學義;莊衛東;李永偉;盧世剛 | 申請（專利權）人： | 國聯汽車動力電池研究院有限責任公司 |
| 主分類號： | H01M4/36 | 分類號： | H01M4/36;H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525;H01M4/131 |
| 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： | 段嘯冉 |
| 地址： | 101407 北京市懷*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 梯度 正極 材料 及其 制備 方法 鋰離子電池 | ||
1.一種梯度高鎳正極材料的制備方法，包括如下步驟：
(1)利用干法改性工藝在高鎳前驅體表面包覆錳的化合物，得到包覆改性的高鎳前驅體；
(2)將步驟(1)所得的包覆改性的高鎳前驅體與鋰源混合，得到混料；
(3)將步驟(2)所得的混料進行焙燒，得到所述梯度高鎳正極材料。
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述的高鎳前驅體的通式為NixCoyM1-x-y(OH)2，其中M為Mn和/或Al，x+y＜1，0.6≤x<1，0＜y≤0.2。
3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述高鎳前驅體利用共沉淀技術制成；
優選地，具體過程為：將鎳、鈷、錳和/或鋁的硫酸鹽混合溶液、氫氧化鈉溶液、氨水溶液三種溶液同時通入反應釜中攪拌，經反應、形核、長大、陳化過程后得到高鎳前驅體。
4.根據權利要求1-3任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述的錳的化合物為Mn3O4、Mn2O3、MnO2、MnCO3、MnAc2中的一種或幾種；
優選地，所述的錳的化合物的中值粒徑D50為1-100nm；
優選地，所述的錳的化合物的用量為前驅體質量的0.1-10.0wt％。
5.根據權利要求1-4任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中所述的干法改性工藝采用機械融合技術或高能球磨技術，優選為機械融合技術；
優選地，所述的干法改性工藝過程如下：在機械融合機中將高鎳前驅體與改性添加劑錳的化合物先以1-10m/s的線速度，混合1-5min，再以10-40m/s的線速度，融合1-30min。
6.根據權利要求1-5任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述鋰源包含LiOH·H2O、Li2CO3、LiNO3、LiAc的一種或幾種，優選為LiOH·H2O；
優選地，所述的包覆改性的高鎳前驅體與鋰源的摩爾比例為1:1.00～1.10；
優選地，混料時混合的線速度為5-40m/s，時間為1-30min。
7.根據權利要求1-6任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中所述的焙燒依次進行：低溫預燒和高溫焙燒；
優選地，低溫預燒的溫度為400-650℃，保溫時間為2-10h，高溫焙燒的溫度為700-850℃，保溫時間為10-30h。
8.一種梯度高鎳正極材料，其特征在于，所述正極材料由權利要求1-7任一項所述方法制備得到。
9.一種鋰離子電池的正極，其特征在于，含有權利要求8所述的梯度高鎳正極材料，優選地通過如下制備：將如權利要求8所述的梯度高鎳正極材料與導電碳和粘結劑進行混合，并將得到的混合物涂覆在支撐導電基體上形成所述的鋰離子電池的正極。
10.一種鋰離子電池，其特征在于，所述鋰離子電池包含權利要求9所述的鋰離子電池正極。
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