[發(fā)明專利]一種高循環(huán)鎳鈷錳三元材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810642217.0
• 申請(qǐng)日: 2018-06-21
• 公開（公告）號(hào): CN109037605B
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李正松;孔令涌;李華勇;許雯婷;詹偉;方帥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 佛山市德方納米科技有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/36
• 分類號(hào): H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 胡楓

1.一種高循環(huán)鎳鈷錳三元材料的制備方法，其特征在于，包括：

(1)將可溶性鎳鹽、鈷鹽和錳鹽溶于水制得溶液A；將沉淀劑溶于水制得溶液B；將絡(luò)合劑溶于水制得溶液C；

(2)將溶液A、B、C按照重量比例同時(shí)加入反應(yīng)釜反應(yīng)；

(3)反應(yīng)結(jié)束后，在混合溶液中加入摻雜劑，經(jīng)攪拌、過濾、洗滌、烘干后得到前驅(qū)體；

(4)將前驅(qū)體、包覆劑與氫氧化鋰按照比例混合；

(5)將混合均勻的材料進(jìn)行燒結(jié)；

所述鎳鈷錳三元材料的化學(xué)式為：LiNi_1-x-yCo_xMn_yO₂，其中(1-x-y)≤0.9，x＞0，y＞0；

所述摻雜劑為氯化鋁、醋酸鋁、氧化鋁、硫酸鋁和硝酸鋁中的一種或組合；

所述包覆劑為二氧化鈦，鈦酸四乙酯和鈦酸四丁酯中的一種或組合。

2.如權(quán)利要求1所述的高循環(huán)鎳鈷錳三元材料的制備方法，其特征在于，所述摻雜劑為氧化鋁，其加入比例為混合溶液質(zhì)量的0.4％-1％。

3.如權(quán)利要求1所述的高循環(huán)鎳鈷錳三元材料的制備方法，其特征在于，所述包覆劑為二氧化鈦，其加入量為前驅(qū)體與氫氧化鋰總質(zhì)量的0.3-0.5％。

4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的高循環(huán)鎳鈷錳三元材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中可溶性鎳鹽、鈷鹽和錳鹽的摩爾比為：Ni：Co：Mn＝(1-x-y)：x：y，其中0＜1-x-y≤0.85，0＜x≤0.15，0y≤0.15。

5.如權(quán)利要求1所述的高循環(huán)鎳鈷錳三元材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(4)中，氫氧化鋰與前驅(qū)體的摩爾比為(1.01-1.08):1。

6.如權(quán)利要求1所述的高循環(huán)鎳鈷錳三元材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(1)中可溶性鎳鹽為硫酸鎳、氯化鎳、硝酸鎳中的一種或組合；可溶性鈷鹽為硫酸鈷、氯化鈷、硝酸鈷中的一種或組合；錳鹽為硫酸錳、氯化錳、硝酸錳中的一種或組合；所述沉淀劑為氫氧化鈉或氫氧化鉀；所述絡(luò)合劑為氨水；所述溶液A的摩爾濃度為1.0-2.5mol/L；溶液B的摩爾濃度為4-8mol/L；溶液C的摩爾濃度為3.0-6.0mol/L；所述步驟(2)中，溶液A:溶液B：溶液C＝(1.5-2.5):(3.5-5):(0.5-1)。

7.如權(quán)利要求1所述的高循環(huán)鎳鈷錳三元材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中，反應(yīng)溫度為40-100℃，反應(yīng)時(shí)間為40-50h，反應(yīng)過程中pH控制在8-11；所述反應(yīng)過程中通入N₂作為保護(hù)氣，保護(hù)氣流量為8-20L/min；所述步驟(3)中攪拌時(shí)間為2-3h。

8.如權(quán)利要求1所述的高循環(huán)鎳鈷錳三元材料的制備方法，其特征在于，所述步驟(5)中燒結(jié)反應(yīng)溫度為500-800℃；燒結(jié)時(shí)間為18-24h。

9.一種高循環(huán)鎳鈷錳三元材料，其特征在于，其由如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的制備方法制得。