[發(fā)明專利]一種高安全性鋰離子電池用正極材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711243044.7
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN107978752B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發(fā)明（設計）人: 張浩波;李勇華;佘圣賢;袁徐俊;任萬里;徐杰;戚洪亮;朱永波;黃連友
• 申請（專利權）人: 寧波容百新能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/58;H01M10/0525
• 代理公司: 余姚德盛專利代理事務所(普通合伙) 33239
• 代理人: 吳曉微

1.一種高安全性鋰離子電池用正極材料的制備方法，其特征在于，所述高安全性鋰離子電池用正極材料的化學式為LiNi_xCo_yMn_zN_(1-x-y-z)O₂@LiFePO₄，式中0＜x＜1，0＜y＜1，0＜z＜1，x+y+z＜1，N為Zr、Mg、Al、Ti、Ce、Er元素中的任意一種或多種；

所述高安全性鋰離子電池用正極材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)將摻雜金屬N鹽溶于去離子水配制成溶液A，將可溶性的鎳鹽、鈷鹽和錳鹽按比例配制成混合鹽溶液B，鎳、鈷、錳和N元素的比例為x∶y：z：(1-x-y-z)，式中0＜x＜1，0＜y＜1，0＜z＜1，x+y+z＜1；分別配制堿溶液和絡合劑溶液；所述摻雜金屬N鹽為含有金屬元素N的可溶性化合物，所述N為Zr、Mg、Al、Ti、Ce、Er元素中的任意一種或多種；

(2)將步驟(1)所述溶液A、所述混合鹽溶液B、所述堿溶液和所述絡合劑溶液單獨泵入反應釜中并進行攪拌，攪拌速度為100～800rpm，控制堿溶液和絡合劑溶液的流速使混合溶液pH值為9～13，反應釜溫度控制在30～90℃，全程通入惰性氣體保護；待步驟(1)所述混合鹽溶液B全部加入反應釜后繼續(xù)攪拌，溢流至陳化釜陳化5～36h，然后通過離心機過濾分離，洗滌，最終在80～200℃下烘干6～24h，得到鎳鈷錳氫氧化物前驅體；

(3)將步驟(2)所述鎳鈷錳氫氧化物前驅體與鋰源按比例混合，在700～1100℃下煅燒6～20h，經破碎對輥后過200～400目篩，得到待包覆的鎳鈷錳酸鋰C；

(4)將步驟(3)所述鎳鈷錳酸鋰C與磷酸鐵鋰按比例稱量，通過高速混合機混合，出料過200～400目篩，得到高安全性鋰離子電池用正極材料；

所述步驟(2)中，所述鎳鈷錳氫氧化物前驅體形貌為長片狀；

所述步驟(3) 中 ，所述待包覆的鎳鈷錳酸鋰C的D50為3～20μm，形貌為單晶顆粒；

所述步驟(4)中，所述磷酸鐵鋰的一次顆粒大小為50～500nm；

所述步驟(4)中，所述磷酸鐵鋰占正極材料的比例為1～30％；

所述步驟(4)中，所述高速混合機的轉數(shù)為500～3000rpm，混合時間為5～30min。

2.如權利要求1所述的一種高安全性鋰離子電池用正極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中，所述堿溶液濃度為1～10mol/L。

3.如權利要求1所述的一種高安全性鋰離子電池用正極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中，所述絡合劑溶液濃度為1～10mol/L。

4.如權利要求1所述的一種高安全性鋰離子電池用正極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中，所述鋰源的質量占鎳鈷錳氫氧化物前驅體總質量的40～50％。

5.一種高安全性鋰離子電池用正極材料，采用如權利要求1～4任意一項所述方法制備得到。