[發明專利]鈦酸鋰摻雜鎳鈷錳酸鋰正極材料的制備方法

在審

• 申請號: 201711046701.9
• 申請日: 2017-10-31
• 公開（公告）號: CN109728293A
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發明（設計）人: 武雪峰;馬書良;付笑哲
• 申請（專利權）人: 北方奧鈦納米技術有限公司;銀隆新能源股份有限公司
• 主分類號: H01M4/485
• 分類號: H01M4/485;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

1.一種鈦酸鋰摻雜鎳鈷錳酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，該方法為：將球型鎳鈷錳酸鋰粉末與鈦酸鋰粉末混合均勻并配制成混合水溶液，攪拌球磨，再通過噴霧干燥方法制成混合粒子；對所述混合粒子依次進行高溫處理、冷卻以及氣流粉碎分級，獲得鈦酸鋰摻雜鎳鈷錳酸鋰正極材料。

2.根據權利要求1所述的一種鈦酸鋰摻雜鎳鈷錳酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述球型鎳鈷錳酸鋰粉末與鈦酸鋰粉末的重量比為1：(40～50)；所述混合水溶液的重量比濃度為30～50％。

3.根據權利要求2所述的一種鈦酸鋰摻雜鎳鈷錳酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述攪拌球磨的時間為2～4h，所述鈦酸鋰摻雜鎳鈷錳酸鋰正極材料的粒徑為1～20μm。

4.根據權利要求3所述的一種鈦酸鋰摻雜鎳鈷錳酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述高溫處理，具體為：將所述混合粒子置于高溫軌道窯中，在通有空氣或氧氣的條件下以1～3℃/min恒定升溫至400～500℃，恒溫燒制2～5h，再以1～3℃/min恒定升溫至700～800℃，繼續恒溫燒制4～6h。

5.根據權利要求4所述的一種鈦酸鋰摻雜鎳鈷錳酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述球型鎳鈷錳酸鋰粉末的制備方法為：將鎳鈷錳酸鋰粒子置于高溫軌道窯中，在通有空氣或氧氣的條件下以1～3℃/min恒定升溫至500～600℃，恒溫燒制6～10h，再以1～3℃/min恒定升溫至900～1000℃，繼續恒溫燒制10～16h，自然冷卻，獲得球型鎳鈷錳酸鋰粉末。

6.根據權利要求5所述的一種鈦酸鋰摻雜鎳鈷錳酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述鎳鈷錳酸鋰粒子的制備方法為：將鎳鈷錳前驅體水溶液與第一鋰源水溶液混合攪拌6～12h，并通過噴霧干燥方法進行制粒，獲得鎳鈷錳酸鋰粒子。

7.根據權利要求6所述的一種鈦酸鋰摻雜鎳鈷錳酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述鎳鈷錳前驅體與第一鋰源的摩爾比為1:(1～1.1)；所述鎳鈷錳前驅體水溶液的重量比濃度為45～55％的氫氧化鎳鈷錳酸鋰水溶液；所述第一鋰源水溶液的重量比濃度為25～35％；所述第一鋰源為氫氧化鋰、碳酸鋰中的至少一種。

8.根據權利要求7所述的一種鈦酸鋰摻雜鎳鈷錳酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述鈦酸鋰粉末的制備方法為：將鈦酸鋰粒子置于高溫軌道窯中，在通有空氣或氧氣的條件下以1～3℃/min恒定升溫至400～500℃，恒溫燒制2～5h，再以1～3℃/min恒定升溫至700～800℃，繼續恒溫燒制4～6h，自然冷卻，獲得鈦酸鋰粉末。

9.根據權利要求8所述的一種鈦酸鋰摻雜鎳鈷錳酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述鈦酸鋰粒子的制備方法為：將二氧化鈦水溶液與第二鋰源水溶液混合攪拌6～12h，并通過噴霧干燥方法進行制粒，獲得鈦酸鋰粒子。

10.根據權利要求1-9任意一項所述的一種鈦酸鋰摻雜鎳鈷錳酸鋰正極材料的制備方法，其特征在于，所述第一鋰源與二氧化鈦的摩爾比為(1～1.5)：1；所述二氧化鈦水溶液的重量比濃度為55～70％；所述第二鋰源水溶液的重量比濃度為10～25％；所述第二鋰源為氫氧化鋰、碳酸鋰中的至少一種。