[發(fā)明專利]一種三元前驅(qū)體及其制備方法及基于三元前驅(qū)體的鋰離子電池三元正極材料及其制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810283792.6 | 申請日： | 2018-04-02 |
| 公開（公告）號： | CN108550807A | 公開（公告）日： | 2018-09-18 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 茍蕾;牟克亮;趙明娟;馬莉;王雪東;薛棟 | 申請（專利權(quán)）人： | 長安大學(xué) |
| 主分類號： | H01M4/36 | 分類號： | H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525;B82Y30/00 |
| 代理公司： | 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200 | 代理人： | 徐文權(quán) |
| 地址： | 710064 *** | 國省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 三元前驅(qū)體 制備 三元正極材料 鋰離子電池 金屬鹽水溶液 微通道反應(yīng)器 共沉淀反應(yīng) 通道反應(yīng)器 堿性溶液 結(jié)構(gòu)穩(wěn)定 前驅(qū)體制 研磨 摩爾比 納米級 錳鹽 鎳鹽 預(yù)燒 煅燒 鈷鹽 鋰鹽 配制 出口 | ||
1.一種用于制備電池正極材料的三元前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，包括：
在惰性氣氛下，將堿性溶液和由鎳鹽、鈷鹽和錳鹽配制的金屬鹽水溶液分別通入微通道反應(yīng)器中，進(jìn)行共沉淀反應(yīng)，經(jīng)微通道反應(yīng)器出口收集，過濾、洗滌和干燥后得到三元前驅(qū)體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制備電池正極材料的三元前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，堿性溶液和金屬鹽水溶液的摩爾比為1:(1～2)；其中堿性溶液的濃度為1～5mol/L，金屬鹽水溶液中金屬離子總濃度為0.25～2mol/L，鎳鹽、鈷鹽和錳鹽的摩爾比為(1～8):1:(1～2)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制備電池正極材料的三元前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，堿性溶液的溶質(zhì)為氫氧化鈉、碳酸鈉、氨水或碳酸氫鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制備電池正極材料的三元前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，鎳鹽為硫酸鎳、硝酸鎳或氯化鎳，鈷鹽為硫酸鈷、硝酸鈷或氯化鈷，錳鹽為硫酸錳、硝酸錳或氯化錳。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中任意一項所述的用于制備電池正極材料的三元前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，微通道反應(yīng)器的進(jìn)氣口首先注入惰性氣體，然后在其余兩個進(jìn)口以20～80mL/h的流速分別注入金屬鹽水溶液和堿性溶液，兩種溶液在溫度為45～70℃的微通道反應(yīng)器中進(jìn)行共沉淀反應(yīng)，最后在微通道反應(yīng)器出口收集反應(yīng)產(chǎn)物，過濾、洗滌和干燥后得到三元前驅(qū)體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于制備電池正極材料的三元前驅(qū)體的制備方法，其特征在于，用N,N-二甲基甲酰胺洗滌3～4次，在80～100℃下干燥12～24h，得到三元前驅(qū)體。
7.采用權(quán)利要求1～6中任意一項所述的方法制得的用于制備電池正極材料的三元前驅(qū)體。
8.一種鋰離子電池三元正極材料的制備方法，其特征在于，包括將鋰鹽與權(quán)利要求7所述的三元前驅(qū)體按照摩爾比1:(1～1.20)混合研磨均勻，在450～600℃下預(yù)燒4～6h，然后在700～1000℃下煅燒10～25小時，制得鋰離子電池三元正極材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鋰離子電池三元正極材料的制備方法，其特征在于，鋰鹽為氧化鋰、硝酸鋰、碳酸鋰、草酸鋰、乙酸鋰、硫酸、氯化鋰或氫氧化鋰。
10.采用權(quán)利要求8或9所述的方法制得的鋰離子電池三元正極材料。
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