[發明專利]一種包覆改性的高鎳正極材料及其制備方法和用途

在審

• 申請號: 202011017484.2
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112186155A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 袁晶;曾漢民;武露露;何巍;祝媛;劉建華;劉金成
• 申請（專利權）人: 惠州億緯創能電池有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/46;H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

1.一種包覆改性的高鎳正極材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

(1)將鋁源溶液與高鎳前驅體的分散液混合，得到混合液；

(2)在步驟(1)的混合液中加入尿素，加熱反應；

(3)將步驟(2)中的固體產物進行預燒結，配鋰、燒結，得到所述包覆改性的高鎳正極材料。

2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中鋁源包括硝酸鋁；

優選地，步驟(1)中高鎳前驅體的化學通式為Ni_xCo_yMn_z(OH)₂，其中，x選自0.6-1，x+y+z＝1。

3.如權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，以高鎳前驅體的質量為100％計，步驟(1)中鋁源溶液的加入量使得由其轉化得到的氧化鋁的質量百分含量為0.1％-0.8％，優選為0.3～0.5％。

4.如權利要求1-3任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中加入尿素的摩爾量與步驟(1)中鋁源的摩爾量之比為(14-16):1。

5.如權利要求1-4任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中加熱反應的溫度為50-85℃；

優選地，步驟(2)中加熱反應的時間為3-5h；

優選地，步驟(2)中加熱反應結束后還包括固液分離、洗滌、干燥。

6.如權利要求1-5任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)中預燒結的溫度為300-600℃；

優選地，步驟(3)中預燒結的時間為4-15h；

優選地，步驟(3)中預燒結的氣氛為空氣氣氛。

7.如權利要求1-6任一項所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述配鋰的方法包括將預燒結的產物與鋰源混合，得到包含鋰源的混合物；

優選地，步驟(3)中配鋰過程中還包括摻雜；

優選地，所述摻雜劑選自納米氧化鋯、納米氧化鎂、納米氧化鍶或納米氧化鎢中的至少一種；

優選地，步驟(3)所述燒結的氣氛中氧氣濃度≥80％；

優選地，步驟(3)所述燒結的溫度為600-900℃；

優選地，步驟(3)所述燒結的時間為4-15h。

8.如權利要求1-7任一項所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

(1)將硝酸鋁溶液加入到高鎳前驅體的分散液中，攪拌，得到混合液；

(2)在步驟(1)的混合液中加入尿素，在50-85℃條件下加熱反應，經過濾、洗滌、干燥，得到附著有氫氧化鋁沉淀的高鎳前驅體；

(3)將步驟(2)中附著有氫氧化鋁沉淀的高鎳前驅體在馬弗爐中300-600℃下進行預燒結4-15h，將預燒結產物與鋰源、摻雜劑混合，之后在氧氣氣氛下600-900℃燒結4-15h，冷卻，破碎，過篩，得到所述包覆改性的高鎳正極材料。

9.如權利要求1-8中任一項所述的制備方法制備得到的包覆改性的高鎳正極材料。

10.一種鋰離子電池，其特征在于，所述鋰離子電池包含如權利要求9所述的包覆改性的高鎳正極材料。