[發明專利]鈰摻雜的鎳鈷鋁鋰離子電池正極材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201710890828.2
• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN107732178A
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 許開華;王家良;張云河;樂緒清
• 申請（專利權）人: 荊門市格林美新材料有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/38;H01M4/525
• 代理公司: 深圳市合道英聯專利事務所(普通合伙)44309
• 代理人: 廉紅果,侯峰

1.一種鈰摻雜的鎳鈷鋁鋰離子電池正極材料，其特征在于，其分子式為Li_aNi_xCo_yAl_zCe_bO₂，其中，b為4/3-a/3-x-y-z，1≤a≤1.2，0.3≤x≤0.98，0.01≤y≤0.6，0.001≤z≤0.1，0.00001≤b≤0.05。

2.一種如權利要求1中鈰摻雜的鎳鈷鋁鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施：

步驟1，分別稱取鎳鈷鋁多晶復合前驅體、鎳鈷鋁單晶復合前驅體、鈰的化合物以及鋰源；

步驟2，將所述步驟1稱取的鎳鈷鋁單晶復合前驅體和鈰的化合物進行超高速混合，獲得第一混合物；

步驟3，將所述步驟2的第一混合物與稱取的鎳鈷鋁多晶復合前驅體和鋰源進行高速混合，獲得第二混合物；

步驟4，將所述步驟3的第二混合物進行焙燒，獲得鈰摻雜的鎳鈷鋁鋰離子電池正極材料。

3.根據權利要求2所述的鈰摻雜的鎳鈷鋁鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述鈰的化合物為納米級別，其摻入量為鎳鈷鋁多晶復合前驅體以及鎳鈷鋁單晶復合前驅體中Ni、Co、Al總摩爾量的0.001-5％。

4.根據權利要求3所述的鈰摻雜的鎳鈷鋁鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述納米級別的鈰的化合物為Ce₂O₃或者Ce(OH)₃。

5.根據權利要求4所述的鈰摻雜的鎳鈷鋁鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述鎳鈷鋁多晶復合前驅體和鎳鈷鋁單晶復合前驅體均為鎳、鈷、鋁的復合氫氧化物或復合氧化物或復合羥基氧化物中的一種或者一種以上。

6.根據權利要求5所述的鈰摻雜的鎳鈷鋁鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述鎳鈷鋁多晶復合前驅體和鎳鈷鋁單晶復合前驅體中鎳、鈷、鋁的摩爾比均為0.3-0.98:0.001-0.6:0.001-0.05。

7.根據權利要求6所述的鈰摻雜的鎳鈷鋁鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述鎳鈷鋁多晶復合前驅體與鎳鈷鋁單晶復合前驅體的質量比為2-20:1。

8.根據權利要求7所述的鈰摻雜的鎳鈷鋁鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述鋰源為碳酸鋰或氫氧化鋰，其摻入的摩爾量與鎳鈷鋁摩爾量之和的比為0.9-1.2:1。

9.根據權利要求8所述的鈰摻雜的鎳鈷鋁鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述超高速和高速混合均采用三元材料高速混料器，超高速混合轉速為5500-20000r/min，高速混合轉速為500-10000r/min。

10.根據權利要求9所述的鈰摻雜的鎳鈷鋁鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述第二混合物在瓷舟中進行焙燒，焙燒溫度為600-1200℃，時間為6-36h。