[發明專利]一種鎳鈷鋁酸鋰及其復合材料的制備方法

在審

• 申請號: 201810194821.1
• 申請日: 2018-03-09
• 公開（公告）號: CN108306008A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 黃碧英;丁孔賢;黃耀澤;吳曲勇
• 申請（專利權）人: 龍能科技如皋市有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/525;H01M4/485;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

1.一種鎳鈷鋁酸鋰材料的制備方法,包括如下步驟：

(1)將可溶性鎳鹽和可溶性鈷鹽溶于第一溶劑中混勻后得到第一混合溶液；

(2)分別配制鋰化合物溶液、可溶性鋁鹽溶液和可溶性金屬M鹽溶液，其中，所述金屬M選自Mg、Be、Ca、Sr、Ba、Zn、Y、Ga和In中的至少一種；

(3)將所述第一混合溶液、所述鋰化合物溶液、所述可溶性鋁鹽溶液和所述可溶性金屬M鹽溶液混合均勻后，噴霧干燥、造粒，得到均勻干燥的混合材料；

(4)將所述均勻干燥的混合材料進行一次預燒，冷卻后得到NCA材料前驅體；

(5)將所述NCA材料前驅體在溶劑介質中，在二氧化鋯球磨機中研磨后，噴霧干燥、造粒，進行二次煅燒，得到NCA鎳鈷鋁酸鋰材料LiNi_1-x-yCo_xAl_yM_zO_2+z，0.08≤x≤0.15，0.03≤y≤0.1，0.01≤z≤0.2。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)中，將所述第一混合溶液、所述鋰化合物溶液、所述可溶性鋁鹽溶液和所述可溶性金屬M鹽溶液混合均勻的操作為：先將所述鋰化合物溶液、所述可溶性鋁鹽溶液和所述可溶性金屬M鹽溶液混合均勻得到第二混合溶液，接著向所述第二混合溶液中緩慢滴加所述第一混合溶液，滴加完畢后繼續攪拌混勻。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述第一混合溶液的溶劑是去離子水，所述鋰化合物溶液的溶劑是去離子水；所述可溶性鋁鹽溶液的溶劑是去離子水；所述可溶性金屬M鹽溶液的溶劑是去離子水。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(3)、步驟(5)中的干燥操作為噴霧干燥，干燥溫度為110℃～300℃。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)一次預燒，為在通氧氣的條件下，在450℃～550℃下燒結2h～24h。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(5)中二次煅燒為：在通氧氣的條件下，在700℃～850℃下燒結2h～24h。

7.一種鎳鈷鋁酸鋰材料復合材料的制備方法,包括如下步驟，將權利要求1制備得到的鎳鈷鋁酸鋰材料置于聚氨酯材料的丙酮溶液中，攪拌，干燥后，進行三次煅燒，得到NCA鎳鈷鋁酸鋰材料復合材料,其包括NCA鎳鈷鋁酸鋰和包覆在所述NCA鎳鈷鋁酸鋰表面的疏水材料。

8.一種權利要求7制備方法得到的鎳鈷鋁酸鋰材料復合材料,其包鎳鈷鋁酸鋰和包覆在鎳鈷鋁酸鋰表面的疏水材料。

9.根據權利要求8得到的鎳鈷鋁酸鋰材料復合材料，其特征在于，所述疏水材料的質量為所述鎳鈷鋁酸鋰材料LiNi1-x-yCoxAlyMzO2+z復合材料質量的0.1％～5％，所述疏水材料為聚氨酯材料。

10.根據權利要求8得到的鎳鈷鋁酸鋰材料復合材料，其特征在于，所述疏水材料在鎳鈷鋁酸鋰材料LiNi_1-x-yCo_xAl_yM_zO_2+z材料表面均勻分布，厚度在100nm～500nm，多孔網狀結構。