[發明專利]一種熔鹽法制備的鋰離子電池三元正極材料NCM811及其制備方法

在審

• 申請號: 202010052893.X
• 申請日: 2020-01-17
• 公開（公告）號: CN111224089A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發明（設計）人: 饒先發;鐘盛文;樓軼韜;王江;張克;羅鈺東;程斌;李樺林
• 申請（專利權）人: 江西理工大學
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 西安眾和至成知識產權代理事務所(普通合伙) 61249
• 代理人: 強宏超

1.一種熔鹽法制備鋰離子電池三元正極材料NCM811的方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)按鎳、鈷和錳元素摩爾比8：1：1分別取鎳源、鈷源和錳源，混合得到混合物A；

(2)按鎳源、鈷源和錳源摩爾量之和的4倍取鋰源，按鎳源、鈷源和錳源質量之和的2-3倍取熔鹽，將鋰源和熔鹽混合得到混合物B；

(3)將步驟(1)中所得混合物A和步驟(2)中所得混合物B混合，預處理后于300-320℃焙燒1-3h、然后于700-750℃焙燒2-3h、最后于850-900℃焙燒6-9h，焙燒反應結束后冷卻，得到塊狀物體；

(4)將步驟(3)所得塊狀物體進行研磨、洗滌、烘干處理，即得到鋰離子電池三元正極材料NCM811。

2.根據權利要求1所述的熔鹽法制備鋰離子電池三元正極材料NCM811的方法，其特征在于：所述步驟(1)中所述鎳源為氫氧化鎳或硫酸鎳，鈷源為氧化亞鈷或硫酸鈷，錳源為二氧化錳或硫酸錳。

3.根據權利要求1所述的熔鹽法制備鋰離子電池三元正極材料NCM811的方法，其特征在于：所述步驟(2)中所述鋰源為硝酸鋰和氫氧化鋰。

4.根據權利要求3所述的熔鹽法制備鋰離子電池三元正極材料NCM811的方法，其特征在于：所述步驟(2)中所述鋰源按摩爾比包括38％的LiOH和62％的LiNO₃。

5.根據權利要求1所述的熔鹽法制備鋰離子電池三元正極材料NCM811的方法，其特征在于：所述步驟(2)中所述熔鹽為氯化鈉、氯化鉀或二者的組合。

6.根據權利要求1所述的熔鹽法制備鋰離子電池三元正極材料NCM811的方法，其特征在于：所述步驟(3)中所述預處理為機械破碎，機械破碎方式包括球磨、擠壓或撞擊中任意一種或至少兩種的組合，機械破碎時間為6h～8h。

7.根據權利要求1所述的熔鹽法制備鋰離子電池三元正極材料NCM811的方法，其特征在于：所述步驟(3)所述焙燒反應在氧氣燒結爐中進行。

8.根據權利要求1所述的熔鹽法制備鋰離子電池三元正極材料NCM811的方法，其特征在于：所述步驟(3)中冷卻過程為隨爐冷卻，冷卻至溫度＜100℃。

9.根據權利要求1所述的熔鹽法制備鋰離子電池三元正極材料NCM811的方法，其特征在于：所述步驟(4)中所述烘干溫度為80℃～120℃；烘干時間為2h～5h。

10.一種權利要求1～9任一項方法制備得到的鋰離子電池三元正極材料NCM811為大晶體結構，其尺寸為1μm～2μm。