[發明專利]一種鈦摻雜的高鎳三元鋰離子正極材料制備方法

在審

• 申請號: 202010871897.0
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN111994967A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 王剛
• 申請（專利權）人: 海南尚合超電新能源科技有限公司
• 主分類號: C01G53/00
• 分類號: C01G53/00;C01G23/053;H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
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1.一種高鎳三元鋰離子電池正極材料的制備及鈦元素摻雜改性的方法，包括以下步驟：步驟一，將一定量的醋酸鎳、醋酸鈷、醋酸錳按照摩爾比x:y:z的比例稱量，并溶于去離子水中，制成金屬鹽溶液A，同時將氫氧化鋰按照M(Li):M(Ni、Co、Mn)=a:1的比例溶于去離子水中，制成沉淀劑B；步驟二，配置質量分數為b%的氨水溶液作為絡合劑C，置于三口燒瓶中，攪拌均勻，將三口燒瓶置于恒溫水浴鍋中保溫，溫度為55℃，同時以c轉/分鐘的速度持續攪拌；步驟三，使用兩根滴定管將金屬鹽溶液A與沉淀劑B同時滴定到絡合劑C中混合均勻，滴定速度分別為d ml/min，滴定時維持溶液PH值在11左右，滴定完成后，調整溶液PH值至11左右，將三口燒瓶瓶口密封繼續攪拌溶液e小時，攪拌速度增加至f轉/分鐘,隨后靜置5h；步驟四，將靜置完的溶液置于高壓釜中，在gMpa和h℃條件下保持48h；將反應液抽濾后烘干12h，之后進行燒結，在緩慢的氧氣流氛圍下以i℃保溫5h，隨后升溫至j℃保溫5h后自然冷卻至室溫，過程中的升溫速率為5℃/min，得到高鎳三元材料樣品；步驟五，量取以對應上述高鎳三元材料摩爾比k%比例的鈦酸四丁酯，緩慢溶于一定量的無水乙醇中，溶解溫度為m℃，攪拌速度為400轉/分鐘，攪拌2h后超聲處理20min，制成鈦酸和二氧化鈦溶膠；步驟六，將預定摩爾比例的高鎳三元材料加入溶膠中，攪拌條件為n℃，攪拌速度為700轉/分鐘，最終形成凝膠；步驟七，凝膠轉入空氣氣氛高溫爐，在550℃保溫o小時，然后在850℃下保溫p小時，最終制得二氧化鈦包覆的高鎳三元材料。

2.根據權利要求書1所屬的一種高鎳三元鋰離子電池正極材料的制備及鈦元素摻雜改性的方法，其特征在于，所述步驟一中0.85≤x≤0.77，0.07≤y≤0.12，0.07≤z≤0.12，5.5≤a≤6.5。

3.根據權利要求書1所屬的一種高鎳三元鋰離子電池正極材料的制備及鈦元素摻雜改性的方法，其特征在于，所述步驟二中，1≤b≤3，300≤c≤500。

4.根據權利要求書1所屬的一種高鎳三元鋰離子電池正極材料的制備及鈦元素摻雜改性的方法，其特征在于，所述步驟三中，20≤d≤30，8≤e≤12，500≤f≤800。

5.根據權利要求書1所屬的一種高鎳三元鋰離子電池正極材料的制備及鈦元素摻雜改性的方法，其特征在于，所述步驟四中，2≤g≤5，130≤h≤200，450≤i≤570，730≤j≤900。

6.根據權利要求書1所屬的一種高鎳三元鋰離子電池正極材料的制備及鈦元素摻雜改性的方法，其特征在于，所述步驟五中，1≤k≤3，45≤m≤55。

7.根據權利要求書1所屬的一種高鎳三元鋰離子電池正極材料的制備及鈦元素摻雜改性的方法，其特征在于，所述步驟六中，55≤n≤65。

8.根據權利要求書1所屬的一種高鎳三元鋰離子電池正極材料的制備及鈦元素摻雜改性的方法，其特征在于，所述步驟七中，3≤o≤5，3≤p≤5。