[發(fā)明專利]釔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(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710891923.4
• 申請(qǐng)日: 2017-09-27
• 公開（公告）號(hào): CN107799738A
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許開華;王家良;張?jiān)坪?/a>;樂(lè)緒清
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 荊門市格林美新材料有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/36
• 分類號(hào): H01M4/36;H01M4/485;H01M4/525;H01M10/0525;B82Y30/00
• 代理公司: 深圳市合道英聯(lián)專利事務(wù)所(普通合伙)44309
• 代理人: 廉紅果,侯峰

1.一種釔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L(zhǎng)i_aNi_xCo_yAl_zY_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(quán)利要求1中釔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(shí)施：

步驟1，分別稱取鎳鈷鋁多晶復(fù)合前驅(qū)體、鎳鈷鋁單晶復(fù)合前驅(qū)體、釔的化合物以及鋰源；

步驟2，將所述步驟1稱取的鎳鈷鋁單晶復(fù)合前驅(qū)體和釔的化合物進(jìn)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(fù)合前驅(qū)體和鋰源進(jìn)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(jìn)行焙燒，獲得釔摻雜的鎳鈷鋁鋰離子電池正極材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的釔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，所述釔的化合物為納米級(jí)別，其摻入量為鎳鈷鋁多晶復(fù)合前驅(qū)體以及鎳鈷鋁單晶復(fù)合前驅(qū)體中Ni、Co、Al總摩爾量的0.001-5％。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的釔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(jí)別的釔的化合物為Y₂O₃或者Y(OH)₃。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的釔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(fù)合前驅(qū)體和鎳鈷鋁單晶復(fù)合前驅(qū)體均為鎳、鈷、鋁的復(fù)合氫氧化物或復(fù)合氧化物或復(fù)合羥基氧化物中的一種或者一種以上。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的釔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(fù)合前驅(qū)體和鎳鈷鋁單晶復(fù)合前驅(qū)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(jù)權(quán)利要求6所述的釔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(fù)合前驅(qū)體與鎳鈷鋁單晶復(fù)合前驅(qū)體的質(zhì)量比為2-20:1。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的釔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(jù)權(quán)利要求8所述的釔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(zhuǎn)速為5500-20000r/min，高速混合轉(zhuǎn)速為500-10000r/min。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的釔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(jìn)行焙燒，焙燒溫度為600-1200℃，時(shí)間為6-36h。