[發(fā)明專利]一種改性高鎳正極材料及其制備方法在審
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 202010464154.1 | 申請(qǐng)日： | 2020-05-27 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN111606363A | 公開（公告）日： | 2020-09-01 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 張超;寇亮;張誠(chéng);徐可;孫靜;王繼峰;田占元;邵樂(lè) | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 陜西煤業(yè)化工技術(shù)研究院有限責(zé)任公司 |
| 主分類號(hào)： | C01G53/00 | 分類號(hào)： | C01G53/00;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200 | 代理人： | 姚詠華 |
| 地址： | 710077 陜西省西安市*** | 國(guó)省代碼： | 陜西;61 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 改性 正極 材料 及其 制備 方法 | ||
一種改性高鎳正極材料的制備方法，將高鎳正極材料前驅(qū)體、添加劑與鋰源混合均勻，在氧氣氣氛下進(jìn)行一次燒結(jié)，破碎，過(guò)篩后得到一次燒結(jié)高鎳正極材料；將一次燒結(jié)高鎳正極材料水洗、烘干后得到水洗烘干后的一次燒結(jié)高鎳正極材料；將水洗烘干后的一次燒結(jié)高鎳正極材料進(jìn)行一次表面處理，得到一次表面處理高鎳正極材料；將改性劑與一次表面處理高鎳正極材料混合均勻，然后進(jìn)行二次表面處理，得到改性高鎳正極材料。本發(fā)明降低材料表面的殘余堿量和最終產(chǎn)品的比表面積，使材料表面的阻抗明顯減小，明顯緩解了電池產(chǎn)氣現(xiàn)象，提升材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和循環(huán)穩(wěn)定性，并且能夠改善正極材料制備過(guò)程中的加工性能，制備條件易控制，可大批量生產(chǎn)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及正極材料，具體涉及一種改性高鎳正極材料及其制備方法。
背景技術(shù)
高鎳正極材料因其原料成本低、充放電電壓高、充放電比容量高和能量密度高的優(yōu)勢(shì)，在鋰離子電池市場(chǎng)上表現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿?，迅速成為鋰離子電池正極材料領(lǐng)域的研發(fā)和應(yīng)用的熱點(diǎn)。但正極材料鎳含量高使其對(duì)水分較為敏感，表面易生成較高的堿性物質(zhì)氫氧化鋰、碳酸鋰，使材料表面/界面的穩(wěn)定性降低，尤其在水洗烘干后此現(xiàn)象邊的尤為明顯，從而降低材料的放電容量和循環(huán)壽命。并且材料在加工過(guò)程中易果凍化，造成制漿涂布難度增大，在測(cè)試過(guò)程中電池產(chǎn)氣嚴(yán)重，進(jìn)一步導(dǎo)致材料容量降低和循環(huán)性能變差。
中國(guó)國(guó)內(nèi)專利CN109461895A中鋰源與氫氧化物前驅(qū)體的比例控制范圍較大為0.95～1.05，并且水洗后的物料需要采用乙醇混合溶液進(jìn)行淋洗，此水洗過(guò)程使用了易燃易爆得乙醇溶液，批量化生產(chǎn)對(duì)設(shè)備要求高。
發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)中的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種改性高鎳正極材料及其制備方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
一種改性高鎳正極材料的制備方法，包括以下步驟：
步驟一：將高鎳正極材料前驅(qū)體、添加劑與鋰源混合均勻，在氧氣氣氛下進(jìn)行一次燒結(jié)，破碎，過(guò)篩后得到一次燒結(jié)高鎳正極材料；
步驟二：將一次燒結(jié)高鎳正極材料水洗、烘干后得到水洗烘干后的一次燒結(jié)高鎳正極材料；
步驟三：將水洗烘干后的一次燒結(jié)高鎳正極材料進(jìn)行一次表面處理，得到一次表面處理高鎳正極材料；
步驟四：將改性劑與一次表面處理高鎳正極材料混合均勻，然后進(jìn)行二次表面處理，得到改性高鎳正極材料。
本發(fā)明進(jìn)一步的改機(jī)在于，步驟一中，高鎳正極材料前驅(qū)體的化學(xué)式為Ni1-x-yCoxMey(OH)2，一次燒結(jié)高鎳正極材料的化學(xué)式為L(zhǎng)inNi1-x-yCoxMeyMzO2，其中，0.90≤n≤1.05，0.00≤x≤0.40，0.00≤y≤0.40，0.00≤z≤0.05，x與y不同時(shí)為0。
本發(fā)明進(jìn)一步的改機(jī)在于，Me元素為Al和Mn元素中的一種；
元素M為Na、B、F、Mg、Al、Si、Co、Ni、Ti、Zn、Cr、Zr、Fe、Ce、Mo、Y、V、Ga、Ge、Sc、Nb、Sn、Te、La和W元素中的一種或多種。
本發(fā)明進(jìn)一步的改機(jī)在于，添加劑為含有元素M的氧化物、氫氧化物、羥基氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽、氯化鹽與草酸鹽中的一種或多種。
本發(fā)明進(jìn)一步的改機(jī)在于，步驟一中，添加劑的用量為一次燒結(jié)高鎳正極材料的物質(zhì)的量的0％～5％；鋰源為氫氧化鋰與碳酸鋰中的一種。
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