[發(fā)明專(zhuān)利]表面包覆釔酸鋰的鋰離子電池高鎳三元正極材料及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711463841.6
• 申請(qǐng)日: 2017-12-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108232147A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張冉;張宏立
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 合肥國(guó)軒高科動(dòng)力能源有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01M4/36
• 分類(lèi)號(hào): H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 合肥市長(zhǎng)遠(yuǎn)專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 34119
• 代理人: 段曉微;葉美琴

1.一種表面包覆釔酸鋰的鋰離子電池高鎳三元正極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、將鎳源、錳源、鈷源溶于去離子水中配制成溶液A；將沉淀劑溶于去離子水中配制成溶液B；將溶液A和溶液B加到反應(yīng)裝置中進(jìn)行共沉淀反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后陳化、過(guò)濾、洗滌、干燥得到鎳鈷錳前驅(qū)體；

S2、將鋰源和釔源溶于去離子水中，然后加入S1中的鎳鈷錳前驅(qū)體中，攪拌混合均勻，蒸發(fā)至凝膠狀，干燥得到混合物；

S3、將S2中的混合物進(jìn)行一次煅燒，研磨均勻后進(jìn)行二次煅燒，降至常溫后研磨過(guò)篩得到所述表面包覆釔酸鋰的鋰離子電池高鎳三元正極材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述表面包覆釔酸鋰的鋰離子電池高鎳三元正極材料的制備方法，其特征在于，在S1中，在溶液A中，鎳源、錳源、鈷源的總摩爾濃度為0.8-2.0mol/L；優(yōu)選地，鎳源、錳源、鈷源的總摩爾濃度為1mol/L；優(yōu)選地，鎳源、鈷源、錳源的摩爾比為x：y：1-x-y，其中，0.5≤x＜1，0＜y≤0.5，0＜x+y＜1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述表面包覆釔酸鋰的鋰離子電池高鎳三元正極材料的制備方法，其特征在于，在S1中，所述沉淀劑為氫氧化鈉、碳酸鈉中的一種或者兩種的混合物。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述表面包覆釔酸鋰的鋰離子電池高鎳三元正極材料的制備方法，其特征在于，在S1中，鎳源、鈷源、錳源的總摩爾數(shù)與沉淀劑的摩爾數(shù)之比為1：1-1：2；優(yōu)選地，所述鎳源為硫酸鎳、乙酸鎳、硝酸鎳中的一種或者多種的混合物；所述錳源為硫酸錳、乙酸錳、硝酸錳中的一種或多種的混合物；所述鈷源為硫酸鈷、乙酸鈷、硝酸鈷中的一種或多種的混合物。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述表面包覆釔酸鋰的鋰離子電池高鎳三元正極材料的制備方法，其特征在于，在S1中，將溶液A和溶液B同時(shí)滴加到反應(yīng)釜中進(jìn)行共沉淀反應(yīng)，在滴加溶液A和溶液B的過(guò)程中，用氨水調(diào)節(jié)體系的pH值為7-11；所述共沉淀反應(yīng)在氮?dú)夥諊逻M(jìn)行，共沉淀反應(yīng)的溫度為35-55℃，時(shí)間為4-12h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述表面包覆釔酸鋰的鋰離子電池高鎳三元正極材料的制備方法，其特征在于，在S2中，所述鋰源為氫氧化鋰、碳酸鋰、硝酸鋰、醋酸鋰、氯化鋰、氟化鋰、磷酸鋰、磷酸氫鋰、磷酸二氫鋰中的一種或多種的混合物；所述釔源為硝酸釔、氧化釔、乙酸釔中的一種或多種的混合物。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述表面包覆釔酸鋰的鋰離子電池高鎳三元正極材料的制備方法，其特征在于，S3的具體工藝為：將S2中的混合物在空氣或氧氣氛圍下，以3-5℃/min升溫速率加熱至400-550℃保溫3-8h，研磨均勻后以3-5℃/min的升溫速率加熱至700-900℃保溫10-16h，降至常溫后研磨過(guò)篩得到所述表面包覆釔酸鋰的鋰離子電池高鎳三元正極材料。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述表面包覆釔酸鋰的鋰離子電池高鎳三元正極材料的制備方法，其特征在于，所述表面具有釔酸鋰包覆層的鋰離子電池高鎳三元電極材料中，釔酸鋰的質(zhì)量為高鎳三元電極材料質(zhì)量的0.5-10wt％。