[發明專利]一種高功率型多元材料和制備方法

有效

• 申請號: 202010968022.2
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN112054184B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 郭建;高秀玲
• 申請（專利權）人: 天津市捷威動力工業有限公司
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525;C01G53/00
• 代理公司: 天津濱?？凭曋R產權代理有限公司 12211
• 代理人: 張峻

1.一種高功率型多元材料的制備方法，其特征在于：高功率型多元材料的分子式如下：LiNi_1-a-bCo_aMn_bO₂，其中11-a-b≥0.2；0.5a,b0，其形貌特征為：一次顆粒直徑為0.2-1.5um，中空結構，內部多孔隙的粒度D50在4-10um的二次顆粒材料，顆粒內部有M元素摻雜，其中M＝Ce、Nd、Eu、Er、Ta、W、Sn中的一種或幾種元素組合；

高功率型多元材料的制備方法，包括以下步驟：

(1)配置混合溶液：

混合溶液由鎳鈷錳三元鹽溶液、添加劑A和添加劑B混合而成；

(2)在氮氣保護氣氛下反應釜底液中加入添加劑A；在攪拌下向該反應釜中加入混合溶液，然后通入含有氨水的堿溶液調節pH，進行共沉淀反應得到固液混合物；

(3)將反應完成后的固液混合物通過離心過濾分離，洗滌至中性后在200-280℃下烘干4-10h，得到正極前驅體；

(4)將干燥后的正極前驅體與氫氧化鋰或碳酸鋰混合均勻，氧氣或空氣氣氛下在450-750度焙燒4-8h，再在750-920度焙燒12-24h，降至室溫后粉碎即可得到高功率型三元正極材料LiNi_1-a-bCo_aMn_bO₂，其中11-a-b≥0.2；0.5a,b0；

添加劑A為羥乙基砜硫酸酯類材料KN-B、KN-R、KN-2B中的一種或幾種混合；

添加劑B為Ce、Nd、Eu、Er、Ta、W、Sn硝酸鹽或氯化物中的一種或多種混合；

鎳鈷錳三元鹽溶液中Ni：Co：Mn的摩爾比為1-a-b：a：b，其中11-a-b≥0.2；0.5a，b0。

2.根據權利要求1所述的高功率型多元材料的制備方法，其特征在于：步驟(1)中的混合溶液的鎳鈷錳三元鹽溶液與添加劑A的質量比為1：0.2％-1：0.05％；鎳鈷錳三元鹽溶液與添加劑B的質量比為1：0.1％-1：0.01％。

3.根據權利要求1所述的高功率型多元材料的制備方法，其特征在于：步驟(2)中添加劑A的添加量為反應釜底液質量的0.1％-0.25％。

4.根據權利要求1所述的高功率型多元材料的制備方法，其特征在于：步驟(2)中pH值控制在10.5-12。

5.根據權利要求1所述的高功率型多元材料的制備方法，其特征在于：步驟(2)中攪拌的轉速500-1000rpm。

6.根據權利要求1所述的高功率型多元材料的制備方法，其特征在于：反應釜底液為水或者堿性溶液。

7.根據權利要求1所述的高功率型多元材料的制備方法，其特征在于：氫氧化鋰或碳酸鋰的添加量與過渡金屬摩爾比為1-1.1：1。