[發明專利]碳包覆三元正極材料的制備方法及其制得的碳包覆三元正極材料、鋰離子電池和應用

有效

• 申請號: 201811289186.1
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN109192975B
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 陳耀;吳理覺;文定強;馮煥村;衛強;吳瓊茹
• 申請（專利權）人: 廣東佳納能源科技有限公司;清遠佳致新材料研究院有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 李進

1.一種碳包覆三元正極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

將三元前驅體濕料A和鋰鹽加入碳源溶液中，冷凍干燥后得到三元前驅體材料B，三元前驅體材料B經燒結后得到碳包覆三元正極材料；

三元前驅體濕料A是三元混合鹽溶液、沉淀劑溶液、絡合劑溶液和陰離子表面活性劑溶液混合反應后得到的；

所述陰離子表面活性劑溶液的質量濃度為所述三元混合鹽溶液質量濃度的1/6-1/3；

三元前驅體濕料A的制備方法還包括三元混合鹽溶液、沉淀劑溶液、絡合劑溶液和陰離子表面活性劑溶液混合反應后進行洗滌和分離，得到三元前驅體濕料A的步驟；

采用陽離子表面活性劑溶液進行洗滌。

2.按照權利要求1所述的碳包覆三元正極材料的制備方法，其特征在于，所述陰離子表面活性劑包括α-烯基磺酸鹽、醇醚硫酸鹽或脂肪酸甲酯磺酸鹽中的一種或幾種。

3.按照權利要求2所述的碳包覆三元正極材料的制備方法，其特征在于，所述陰離子表面活性劑為含有C16-18的烷基鏈的α-烯基磺酸鹽、含有C12-16的烷基鏈的醇醚硫酸鹽或含有C16-18的烷基鏈的脂肪酸甲酯磺酸鹽中的一種或幾種。

4.按照權利要求2所述的碳包覆三元正極材料的制備方法，其特征在于，所述陰離子表面活性劑溶液的質量濃度為所述三元混合鹽溶液質量濃度的1/6-1/4。

5.按照權利要求4所述的碳包覆三元正極材料的制備方法，其特征在于，所述陰離子表面活性劑溶液的質量濃度為所述三元混合鹽溶液質量濃度的1/5。

6.按照權利要求1所述的碳包覆三元正極材料的制備方法，其特征在于，所述鋰鹽包括乙酸鋰、氫氧化鋰、硝酸鋰、硫酸鋰、氯化鋰、氟化鋰、草酸鋰、磷酸鋰、磷酸氫鋰或碳酸鋰中的一種或幾種。

7.按照權利要求6所述的碳包覆三元正極材料的制備方法，其特征在于，所述鋰鹽與所述三元前驅體濕料A的摩爾比為1.2-1.3。

8.按照權利要求1-7任一項所述的碳包覆三元正極材料的制備方法，其特征在于，所述碳源包括無機碳源和/或有機碳源。

9.按照權利要求8所述的碳包覆三元正極材料的制備方法，其特征在于，無機碳源包括碳材料。

10.按照權利要求9所述的碳包覆三元正極材料的制備方法，其特征在于，無機碳源包括石墨烯、碳纖維、富勒烯或碳納米管中的一種或幾種。

11.按照權利要求8所述的碳包覆三元正極材料的制備方法，其特征在于，有機碳源包括有機高分子。

12.按照權利要求11所述的碳包覆三元正極材料的制備方法，其特征在于，有機碳源包括聚乙烯醇、羧甲基纖維素鈉、環氧樹脂、明膠或醋酸纖維素中的一種或幾種。

13.按照權利要求11所述的碳包覆三元正極材料的制備方法，其特征在于，有機高分子溶液的質量濃度為1.5-3％。

14.按照權利要求1-7任一項所述的碳包覆三元正極材料的制備方法，其特征在于，燒結包括以下步驟：

先在惰性氣氛450-600℃下燒結3-5h，再在氧氣氣氛750-900℃下燒結7-8h。

15.按照權利要求14所述的碳包覆三元正極材料的制備方法，其特征在于，所述惰性氣氛所用的氣體包括氦氣、氮氣或氬氣中的一種。

16.按照權利要求1-7任一項所述的碳包覆三元正極材料的制備方法，其特征在于，所述陽離子表面活性劑包括季銨鹽、叔銨鹽、仲銨鹽或伯銨鹽中的一種或幾種。