[發(fā)明專利]一種Al2O3包覆的鎳鈷鋁三元鋰離子電池正極材料、制備方法及用途

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810249188.1
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN108428873A
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 沈赟;方艷;于英超;任東
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州林奈新能源有限公司;浙江林奈新能源有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/485;H01M4/525;H01M10/0525
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1.一種Al₂O₃包覆的鎳鈷鋁三元鋰離子電池正極材料，其特征在于，包括鎳鈷鋁酸鋰材料以及包覆在所述鎳鈷鋁酸鋰材料表面的Al₂O₃，所述Al₂O₃包覆的鎳鈷鋁三元鋰離子電池正極材料的化學(xué)式如式(I)所示：

(Li_aNi_1-x-yCo_xAl_y)_1-bAl_bO₂ (I)

a、b、x、y為摩爾分?jǐn)?shù)，x>0，y>0，1-x-y>0，1≤a≤1.1，0＜b≤0.02。

2.如權(quán)利要求1所述的Al₂O₃包覆的鎳鈷鋁三元鋰離子電池正極材料，其特征在于，0.03≤x≤0.15，0.01≤y≤0.05，1≤a≤1.05，0＜b≤0.01。

3.如權(quán)利要求1所述的Al₂O₃包覆的鎳鈷鋁三元鋰離子電池正極材料，其特征在于，x＝0.15，y＝0.035，a＝1.035，b＝0.002。

4.如權(quán)利要求1所述的Al₂O₃包覆的鎳鈷鋁三元鋰離子電池正極材料，其特征在于，x＝0.15，y＝0.035，a＝1.035，b＝0.0055。

5.一種權(quán)利要求1～4任意一項所述的Al₂O₃包覆的鎳鈷鋁三元鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟(1)、第一次燒結(jié)：將三元正極材料前驅(qū)體Ni_1-x-yCo_xAl_y(OH)_2+y燒結(jié)；燒結(jié)時間6-20小時，燒結(jié)溫度200-1000℃；

步驟(2)、第二次燒結(jié)：將所述步驟(1)燒結(jié)所得物加入鋰源，混合研磨，研磨均勻后，在空氣或氧氣氣氛中進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)時間8-24小時，燒結(jié)溫度500-1000℃，燒結(jié)完成后，以0.01-2.5℃/min降溫速率降至室溫；

步驟(3)、第三次燒結(jié)：將所述步驟(2)燒結(jié)所得物加入包覆材料Al₂O₃，進(jìn)行燒結(jié)，燒結(jié)時間1-12小時，燒結(jié)溫度500-1000℃，得到包覆的鎳鈷鋁三元鋰離子電池正極材料(Li_aNi_1-x-yCo_xAl_y)_1-bAl_bO₂，0.03≤x≤0.15，0.01≤y≤0.05，1≤a≤1.1，0＜b≤0.02。

6.如權(quán)利要求5所述的Al₂O₃包覆的鎳鈷鋁三元鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中，所述鋰源為氫氧化鋰、乙酸鋰、草酸鋰、碳酸鋰、硝酸鋰、氯化鋰和氟化鋰中的一種。

7.如權(quán)利要求5所述的Al₂O₃包覆的鎳鈷鋁三元鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中，所述鋰源為一水合氫氧化鋰，將一水合氫氧化鋰烘干至完全失去結(jié)晶水后與所述步驟(1)燒結(jié)所得物混合。

8.如權(quán)利要求5所述的Al₂O₃包覆的鎳鈷鋁三元鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中，所述鋰源的加入量為Li與：三元正極材料前驅(qū)體中(Ni+Co+Al)摩爾比是1～1.1:1。