[發(fā)明專利]一種鋰離子電池三元正極材料鎳鈷鋁及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010403757.0
• 申請日: 2020-05-13
• 公開（公告）號: CN111477866B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設計）人: 胡小萍;周少雄
• 申請（專利權）人: 江蘇集萃安泰創(chuàng)明先進能源材料研究院有限公司
• 主分類號: H01M4/525
• 分類號: H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 北京五洲洋和知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11387
• 代理人: 榮紅穎;劉春成

1.一種鋰離子電池三元正極材料鎳鈷鋁的制備方法，其特征在于，所述制備方法依次包括：

氫氧化鎳鈷前驅體的制備步驟：采用濕法化學共沉淀法制備所述氫氧化鎳鈷前驅體，所述氫氧化鎳鈷前驅體的表達式為(Ni_0.85Co_0.15)(OH)₂；

第一次球磨處理步驟：將所述氫氧化鎳鈷前驅體與納米Al₂O₃進行第一次球磨處理，得到鎳鈷鋁前驅體，所述第一次球磨為濕法球磨，介質為無水乙醇，球磨速度為350-800 rpm，球料比為10:1，球磨時間為3-5 h；所述納米Al₂O₃為納米球，粒徑為100-200nm；

第二次球磨處理步驟：將所述鎳鈷鋁前驅體與鋰源進行第二次球磨處理；

燒結步驟：將所述第二次球磨處理的產(chǎn)物進行燒結處理，所述燒結溫度為650-680 ℃，得到所述三元正極材料鎳鈷鋁，所述燒結處理的整個過程保持通氧量為反應需求量的10倍以上。

2.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述氫氧化鎳鈷前驅體的制備步驟包括：

S11，將鎳鹽和鈷鹽溶于水中，攪拌均勻，得到鎳鈷混合鹽溶液；

S12，將底液注入反應釜中，開啟攪拌器，升溫至設定反應溫度后，然后向反應釜中注入所述鎳鈷混合鹽溶液、絡合劑溶液和沉淀劑溶液進行共沉淀反應，然后陳化，陳化后生成的沉淀物經(jīng)清洗、抽濾、干燥處理后得到所述氫氧化鎳鈷前驅體。

3.根據(jù)權利要求2所述的制備方法，其特征在于，

所述S11中，所述鎳鹽為硫酸鎳、氯化鎳和醋酸鎳中的一種或多種；所述鈷鹽為硫酸鈷、氯化鈷和醋酸鈷中的一種或多種。

4.根據(jù)權利要求2所述的制備方法，其特征在于，

所述S12中，所述絡合劑溶液和所述沉淀劑溶液以及所述鎳鈷混合鹽溶液通過蠕動泵注入反應釜，所述蠕動泵的轉速為3-10 rpm。

5.根據(jù)權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述蠕動泵的轉速為5 rpm。

6.根據(jù)權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述S12中，所述底液為氨水，所述絡合劑溶液為氨水；所述沉淀劑溶液為氫氧化鈉溶液。

7.根據(jù)權利要求6所述的制備方法，其特征在于，所述S12中，所述共沉淀反應的體系中，鎳鈷金屬離子、氨水和氫氧化鈉的摩爾比為1:(0.5-2):(2-4)。

8.根據(jù)權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述S12中，所述共沉淀反應的體系中，pH控制在9.5-13.5。

9.根據(jù)權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述共沉淀反應的體系中，pH控制在11。

10.根據(jù)權利要求2所述的制備方法，其特征在于，

所述S12中，所述設定反應溫度為60-85℃；所述共沉淀反應的時間為1-4 h；反應釜內攪拌速度為200-400rpm。

11.根據(jù)權利要求10所述的制備方法，其特征在于，所述設定反應溫度為78-82℃。

12.根據(jù)權利要求10所述的制備方法，其特征在于，反應釜內攪拌速度為350rpm。

13.根據(jù)權利要求10所述的制備方法，其特征在于，所述S12中，陳化時間為3-8 h。

14.根據(jù)權利要求10所述的制備方法，其特征在于，所述S12中，所述清洗、抽濾處理交替進行多次，直至濾液的pH值小于11。