[發明專利]一種雙導體修飾復合鋰離子電池三元正極材料及制備方法

有效

• 申請號: 201810243785.3
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN108735981B
• 公開（公告）日: 2021-05-18
• 發明（設計）人: 許開華;周曉燕;徐世國;陳玉君;王建明;周子龍;李新章
• 申請（專利權）人: 格林美（無錫）能源材料有限公司;格林美股份有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 曾曉芒

1.一種雙導體修飾復合鋰離子電池三元正極材料的制備方法，其特征在于，包括下述步驟：

步驟S1、將鎳鹽、鈷鹽和錳鹽按比例溶于溶劑中，配制成陽離子混合鹽溶液A；

步驟S2、將摻雜元素鈦鹽與絡合劑溶于溶劑中，勻速攪拌后得到混合溶液B，配置堿液C；

步驟S3、將A、B、C三種溶液同時經計量泵加入反應釜中進行共沉淀反應，控制混合堿液C的加入量保持釜內pH在11～12之間，將沉淀物經洗滌、烘干得到超導材料鈦酸鋰摻雜的前驅體；

步驟S4、將所述鈦酸鋰摻雜的前驅體和鋰鹽按比例在高速混合機中混合均勻，然后進行煅燒處理，得到干燥的鋰離子導體摻雜的三元正極材料；

步驟S5、配置LiV_xAl_1-xPO₄F分散液，將所述鋰離子導體摻雜的三元正極材料加入到所述分散液中，攪拌均勻后于真空干燥器中干燥，然后煅燒得到雙導體修飾的復合鋰離子電池三元正極材料。

2.如權利要求 1所述雙導體修飾復合鋰離子電池三元正極材料的制備方法，其特征在于，步驟S1所述鎳鹽、鈷鹽和錳鹽為硫酸鹽。

3.如權利要求 1所述雙導體修飾復合鋰離子電池三元正極材料的制備方法，其特征在于，步驟S2中，所述摻雜元素鈦鹽為異丙醇鈦，Ti元素添加量為鎳鹽、鈷鹽和錳鹽總質量的0.1％，所述堿液C由NaOH和氨水按照摩爾比1:0.4配制而成。

4.如權利要求 1所述雙導體修飾復合鋰離子電池三元正極材料的制備方法，其特征在于，步驟S3中，在惰性氣體保護下在60℃下進行共沉淀反應，控制堿液C的加入量保持釜內pH在11，將沉淀物過濾、洗滌至pH小于7.5，烘干得到超導材料鈦酸鋰摻雜的前驅體。

5.如權利要求 1所述雙導體修飾復合鋰離子電池三元正極材料的制備方法，其特征在于，步驟S4中，所述鋰鹽為碳酸鋰或氫氧化鋰，鋰元素與前驅體中鎳鈷錳金屬元素的摩爾比Li/(Ni+Co+Mn)＝1.03，煅燒處理的條件是置于空氣氣氛下，保持升溫速率升溫至750～850℃反應8～15h。

6.如權利要求 1所述雙導體修飾復合鋰離子電池三元正極材料的制備方法，其特征在于，步驟S5中，所述LiV_xAl_1-xPO₄F分散液配置過程如下：將AlF₃、V₂O₅、NH₄H₂PO₄和LiF分散于檸檬酸溶液中，攪拌至形成均一的LiV_xAl_1-xPO₄F分散液。

7.如權利要求6所述雙導體修飾復合鋰離子電池三元正極材料的制備方法，其特征在于，LiV_xAl_1-xPO₄F包覆量為0.5％，即LiV_xAl_1-xPO₄F質量占鋰離子導體摻雜的三元正極材料的0.5％。

8.一種雙導體修飾復合鋰離子電池三元正極材料，其特征在于，該雙導體修飾復合鋰離子電池三元正極材料采用如權利要求1-7任一項所述方法制備得到，材料內層為鈦酸鋰摻雜的鎳鈷錳酸鋰，包覆層為LiV_xAl_1-xPO₄F。