[發(fā)明專利]一種制備單晶NCMA前驅(qū)體材料的方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010880716.0 | 申請日： | 2020-08-27 |
| 公開（公告）號： | CN112194194A | 公開（公告）日： | 2021-01-08 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 許益?zhèn)?/a>;吉同棕;周浩;王明;余凡;毛秦鐘;王寅峰;錢志挺;吳海軍 | 申請（專利權(quán)）人： | 浙江美都海創(chuàng)鋰電科技有限公司 |
| 主分類號： | C01G53/00 | 分類號： | C01G53/00;H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 北京匯捷知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11531 | 代理人： | 李宏偉 |
| 地址： | 312300 浙江省紹興市*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 制備 ncma 前驅(qū) 材料 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種制備單晶NCMA前驅(qū)體材料的方法，屬于電池制備技術(shù)領(lǐng)域。所述NCMA前驅(qū)體通式為(NiaCobMncAld)OH2，0.8≤a＜1，0＜b≤0.1，0＜c≤0.1，0.01≤d≤0.05，a+b+c+d＝1。所述鎳鈷錳前驅(qū)體的粒徑為3.5μm～4.5μm。將可溶性鎳鹽、鈷鹽、錳鹽溶于純水，得到混合溶液A。將可溶性鋁鹽溶于純水得到溶液B。將B溶液以一定速率加入氫氧化鈉溶液中，得到溶液C。使用綠色絡(luò)合劑EDTA，氫氧化鈉溶液做為沉淀劑。將溶液A、溶液C、氫氧化鈉溶液以一定流量加入反應(yīng)釜，控制溫度及pH，進行共沉淀反應(yīng)。最后將所得的產(chǎn)物進行陳化、洗滌、烘干，得到鎳鈷錳前驅(qū)體。本發(fā)明較傳統(tǒng)工藝鋁離子分布更加均勻，工藝更好控制，操作更加簡單，而且環(huán)境友好。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于電池制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種制備單晶NCMA前驅(qū)體材料的方法。
背景技術(shù)
目前占據(jù)鋰電池市場的正極材料主要包括鈷酸鋰、錳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰。而鎳鈷鋁、鎳鈷錳鋁材料的高比能電池成為目前鋰離子動力電池領(lǐng)域的研究熱點。而三元材料高鎳更是勢不可擋。然而極高的鎳含量由此帶來的正極材料穩(wěn)定性問題、電解液匹配問題、大電流充電溫升過高等引發(fā)的電池失效也越來越受到人們的關(guān)注，因此，單晶材料應(yīng)運而生。單晶材料不僅僅增強了正極材料的穩(wěn)定性，也可以將整個體系的電壓提升到一個新的高度。
前驅(qū)體作為正極材料的原料，很大程度上決定了產(chǎn)品的性能。現(xiàn)階段制備鎳鈷錳鋁前驅(qū)體的主要方法為：第一步將鎳鈷錳及鋁的固體鹽配制成一定濃度的和比例的混合溶液，將混合溶液與沉淀劑、絡(luò)合劑共沉淀結(jié)晶；第二步對結(jié)晶漿料進行陳化、洗滌、烘干、混合、過篩、除鐵等工序得到鎳鈷錳鋁氫氧化物前驅(qū)體。然而由這種方法制備出的前驅(qū)體的顆粒內(nèi)部鋁離子含量出現(xiàn)局部富集現(xiàn)象，從而造成正極材料性能的下降。因此，怎樣解決上述問題成為了鎳鈷錳鋁材料在性能上有所突破的關(guān)鍵所在。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種制備單晶NCMA前驅(qū)體材料的方法，本發(fā)明提供的方法制備的鎳鈷錳鋁前驅(qū)體材料結(jié)晶度更高、電化學(xué)性能更穩(wěn)定。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：
一種制備單晶NCMA前驅(qū)體材料的方法，包括以下步驟：
步驟一、將可溶性鹽硫酸鎳、硫酸鈷、硫酸錳配制成摩爾濃度為1.5mo1/L-2.0mo1/L的溶液，與EDTA組成混合溶液A；
步驟二、將硫酸鋁溶于純水，得到溶液B；
步驟三、將溶液B加入氫氧化鈉溶液中，得到溶液C；
步驟四、將溶液A、溶液C、氫氧化鈉溶液加入反應(yīng)釜，控制轉(zhuǎn)速、溫度及pH，進行共沉淀反應(yīng)；
步驟五、將合成產(chǎn)物進行陳化、洗滌、干燥得到鎳鈷錳鋁前驅(qū)體；
步驟六、其中鎳鈷錳混合溶液中，鎳鈷錳的摩爾比為a：b：c，其中0.8＜a+b+c＜1；所述鎳鈷錳鋁前驅(qū)體的化學(xué)式為(NiaCobMncAld)OH2，0.8≤a＜1，0＜b≤0.1，0＜c≤0.1，0.01≤d≤0.05，a+b+c+d＝1。
進一步地，所述步驟一中EDTA濃度為0.01-0.2mol/L。
進一步地，所述步驟二中的溶液B濃度為0.1-1mol/L。
進一步地，所述步驟三的加入的速率為5-10L/h。
進一步地，所述步驟三中的氫氧化鈉溶液濃度為5mol/L。
進一步地，所述步驟四中的共沉淀反應(yīng)過程中攪拌速度1000-1100r/min。
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于浙江美都海創(chuàng)鋰電科技有限公司，未經(jīng)浙江美都海創(chuàng)鋰電科技有限公司許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
本文鏈接：http://www.szxzyx.cn/pat/books/202010880716.0/2.html，轉(zhuǎn)載請聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。
