[發(fā)明專利]一種氧化鍺氣凝膠網(wǎng)絡(luò)的高鎳三元鋰電池材料及制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810189198.0
• 申請(qǐng)日: 2018-03-08
• 公開（公告）號(hào): CN108448081A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳慶;曾軍堂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/36
• 分類號(hào): H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525;B82Y30/00
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1.一種氧化鍺氣凝膠網(wǎng)絡(luò)的高鎳三元鋰電池材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

a、制備氧化鍺-碳納米管復(fù)合氣凝膠：將氯化鍺、氯化鋁與溶劑按重量比10:3～7:15～25混合，調(diào)整至pH小于5，形成溶膠；然后加入碳納米管纖維混合均勻，20～40℃老化2～4天后，二氧化碳超臨界干燥，得到氧化鍺-碳納米管復(fù)合氣凝膠；所述溶劑為包括水、乙醇和環(huán)氧丙烷；

b、制備前驅(qū)體：將鎳鹽加入氧化鍺-碳納米管復(fù)合氣凝膠中，并加入堿液，得到氫氧化鎳前驅(qū)物的均勻分散體，然后加入鈷鹽、錳鹽和鋰鹽，混合均勻，得到前驅(qū)體；其中，按重量份計(jì)，鎳鹽5～10份，鈷鹽1～5份，錳鹽1～5份，鋰鹽8～15份，氧化鍺-碳納米管復(fù)合氣凝膠1.8～2.8份；

c、煅燒：在惰性氣體保護(hù)下，將前驅(qū)體置于300～600℃煅燒1～2h，然后在900～1000℃條件下，富氧煅燒1～2h，得到氧化鍺氣凝膠網(wǎng)絡(luò)的高鎳三元鋰電池材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鍺氣凝膠網(wǎng)絡(luò)的高鎳三元鋰電池材料的制備方法，其特征在于：a步驟中，所述溶劑由以下重量百分比的組分組成：乙醇20～40%、環(huán)氧丙烷10～30%，其余為水。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鍺氣凝膠網(wǎng)絡(luò)的高鎳三元鋰電池材料的制備方法，其特征在于：a步驟中，將氯化鍺、氯化鋁與溶劑按重量比10:5:21混合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鍺氣凝膠網(wǎng)絡(luò)的高鎳三元鋰電池材料的制備方法，其特征在于：a步驟中，碳納米管纖維的加入量為溶膠重量的30～60%。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鍺氣凝膠網(wǎng)絡(luò)的高鎳三元鋰電池材料的制備方法，其特征在于： a步驟中，30℃老化3天。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鍺氣凝膠網(wǎng)絡(luò)的高鎳三元鋰電池材料的制備方法，其特征在于：b步驟中，所述鎳鹽為硫酸鎳、硝酸鎳或醋酸鎳；所述鈷鹽為硫酸鈷、硝酸鈷或醋酸鈷；所述錳鹽為硫酸錳、硝酸錳或醋酸錳；所述鋰鹽為硫酸鋰、醋酸鋰或碳酸鋰。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鍺氣凝膠網(wǎng)絡(luò)的高鎳三元鋰電池材料的制備方法，其特征在于：b步驟中，按重量份計(jì)，鎳鹽6～8份，鈷鹽2～4份，錳鹽2～4份，鋰鹽10～14份，氧化鍺-碳納米管復(fù)合氣凝膠2.0～2.5份。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鍺氣凝膠網(wǎng)絡(luò)的高鎳三元鋰電池材料的制備方法，其特征在于：c步驟中，在惰性氣體保護(hù)下，將前驅(qū)體置于500℃煅燒1.5h，然后在950℃條件下，富氧氣氛下煅燒1.5h。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氧化鍺氣凝膠網(wǎng)絡(luò)的高鎳三元鋰電池材料的制備方法，其特征在于：c步驟中，所述富氧氣氛為氧氣體積百分?jǐn)?shù)大于25%的氣氛。

10.權(quán)利要求1～9任一項(xiàng)所述的氧化鍺氣凝膠網(wǎng)絡(luò)的高鎳三元鋰電池材料的制備方法制備得到的高鎳三元材料。