[發明專利]一種包覆鎢酸鋰的三元正極材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201911409634.1
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111082026A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 王志興;張曉明;顏果春;郭華軍;李新海;王接喜;胡啟陽;彭文杰;曾玥熙;譚欣欣;李旭;蔣湘康
• 申請（專利權）人: 中南大學;湖南杉杉能源科技股份有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 長沙軒榮專利代理有限公司 43235
• 代理人: 黃藝平

1.一種包覆鎢酸鋰的三元正極材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)將鎳鈷錳氫氧化物前軀體進行煅燒，得到多孔鎳鈷錳氧化物前軀體；

(2)將鎢源溶解在溶劑中形成鎢源溶液；

(3)將步驟(1)所得多孔鎳鈷錳氧化物前驅體分散在步驟(2)所得鎢源溶液中，再進行攪拌、浸漬和蒸干，得到粉末產物；

其中，鎢源中的鎢元素與多孔鎳鈷錳氧化物前驅體中過渡金屬元素的摩爾比滿足：W/(Ni+Co+Mn)＝0.08～0.64％；

(4)將步驟(3)所得粉末產物與鋰源混合后進行燒結，得到包覆鎢酸鋰的三元正極材料。

2.根據權利要求1所述制備方法，其特征在于，步驟(1)中的煅燒溫度為250～1000℃；煅燒氣氛為空氣、氧氣或空氣與氧氣的組合氣體；煅燒時間為1～15h。

3.根據權利要求1所述制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述鎢源為偏鎢酸銨、仲鎢酸銨、氧化鎢、鎢酸鈉和鎢酸中的一種或多種。

4.根據權利要求1所述制備方法，其特征在于，步驟(2)中所述溶劑為純水、乙醇、正丙醇、異丙醇、乙二醇和丙三醇中的一種或多種。

5.根據權利要求1所述制備方法，其特征在于，步驟(3)中所述蒸干包括水浴蒸干、油浴蒸干、鼓風干燥、真空干燥或冷凍干燥。

6.根據權利要求1所述制備方法，其特征在于，步驟(3)中所述多孔鎳鈷錳氧化物前驅體與鎢源溶液的固液比為1:(1～100)。

7.根據權利要求1所述制備方法，其特征在于，步驟(4)中所述鋰源為鋰的氧化物、鋰的氫氧化物、鋰的碳酸鹽、鋰的醋酸鹽、鋰的硝酸鹽和鋰的草酸鹽中的一種或多種。

8.根據權利要求1所述制備方法，其特征在于，步驟(4)中粉末產物中三元前驅體與鋰鹽的摩爾比為(Ni+Co+Mn)：Li＝1:0.95～1.10。

9.根據權利要求1所述制備方法，其特征在于，步驟(4)中燒結條件具體為：在400～550℃下預燒4～10h，再在600～900℃下燒結10～30h；升溫速率為2～7℃/min；燒結氣氛為氧氣、空氣或兩者的組合氣體。

10.一種由權利要求1～9任意一項所述方法制備而成的包覆鎢酸鋰的三元正極材料，其特征在于，所述三元正極材料為多孔鎳鈷錳酸鋰；所述多孔鎳鈷錳酸鋰的孔隙內壁和所述多孔鎳鈷錳酸鋰的表面均包覆有鎢酸鋰；所述多孔鎳鈷錳酸鋰的化學式為Li_aNi_xCo_yMn_1-x-yO₂；其中，0.5≤x＜1，0＜y≤0.25，0＜z≤0.25，且x+y+z＝1；0.95≤a≤1.10。