[發明專利]一種高鎳三元材料的制備方法及其產品和應用

在審

• 申請號: 201811624977.5
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109638279A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 何丹農;張道明;張芳;王亞坤;吳曉燕;盧玉英;鄧秉浩;解啟飛;金彩虹
• 申請（專利權）人: 上海納米技術及應用國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 上海東亞專利商標代理有限公司 31208
• 代理人: 董梅

1.一種高鎳三元材料的制備方法，所述高鎳三元材料化學式為LiNi_xCo_yMn_zO₂，其中x+y+z=1，y≦0.1，0 .6<x≤0 .8，其特征在于，制備高鎳三元材料前驅體，在BF₃氣氛下，對高鎳三元材料前驅體進行預燒，對其表面預燒改性后，然后加入過量鋰源進行高溫煅燒，從而獲得表面穩定型高鎳三元材料，包括如下步驟：

（1）采用共沉淀法，將鎳源化合物、鈷源化合物、錳源化合物按8：1：1的摩爾比配置為1mol/L的水溶液，碳酸鹽單獨配置為1mol/L的水溶液，將碳酸鹽水溶液加入鎳鈷錳源化合物混合水溶液中，然后將前驅體漿料抽濾、洗滌,在真空干燥箱內干燥,得到MCO₃前驅體粉末，其中M為Ni，Co，Mn；

（2）將MCO₃前驅體粉末置于管式爐中，惰性氣氛下，升溫速率5℃/分鐘，

溫度控制在300～400℃，保溫2小時后，通入BF₃氣體，繼續保溫4～6小時后自然冷卻，然后將粉體取出；

（3）最后，將改性后的粉體加入過量鋰源充分混合后，進行高溫煅燒，獲得高鎳三元正極材料。

2.根據權利要求1所述高鎳三元材料的制備方法，其特征在于，步驟（1）所述鎳源化合物、鈷源化合物、錳源化合物分別為乙酸鎳、乙酸鈷、乙酸錳。

3.根據權利要求1所述高鎳三元材料的制備方法，其特征在于，步驟（2）所述惰性氣氛為氮氣或者氬氣。

4.根據權利要求1或3所述高鎳三元材料的制備方法，其特征在于，步驟（2）中，所述通入BF₃氣體為停止通入氮氣或者氬氣，將管式爐流動氣體更改為BF₃氣體，所述溫度控制在350～360℃。

5.根據權利要求1所述高鎳三元材料的制備方法，其特征在于，步驟（3）中所述加入過量鋰源為MCO₃前驅體粉末與碳酸鋰的摩爾比例為C(Li)：C(Ni+Co+Mn)＞1.05。

6.一種高鎳三元材料，其特征在于根據權利要求1-5任一所述方法制備得到。

7.一種根據權利要求6所述高鎳三元材料在鋰離子電池中作為正極材料的應用。