[發(fā)明專利]一種中高鎳三元正極材料漿料的制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011104375.4
• 申請日: 2020-10-15
• 公開（公告）號: CN112234188A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高劍;湯爭耀;王銘;韓洪川
• 申請（專利權(quán)）人: 四川虹微技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01M4/525
• 分類號: H01M4/525;H01M4/505;H01M4/485;H01M10/0525
• 代理公司: 四川省成都市天策商標(biāo)專利事務(wù)所 51213
• 代理人: 胡慧東

本發(fā)明公開了一種中高鎳三元正極材料漿料的制備方法，包括以下步驟：將粘結(jié)劑溶解在溶劑中分散得到黏膠溶液；向黏膠溶液中加入導(dǎo)電混合物并混合攪拌均勻得到第一混合液；向第一混合液中加入添加劑并混合均勻得到第二混合液；將正極活性物質(zhì)加入到第二混合液中并分散均勻得到漿料。該方法改善了中高鎳三元正極材料漿料的粘度，使之具有良好的流變性能和涂布性能；可適當(dāng)提高投粉環(huán)境濕度，進而降低電芯的環(huán)境控制成本；此外，在高速勻漿過程中添加劑與中高鎳三元材料表面殘堿作用，可在原位生成包覆層，改善材料的高溫存儲和高溫循環(huán)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰電池技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種中高鎳三元正極材料漿料的制備方法。

背景技術(shù)

鋰離子電池具有高能量密度和長壽命，因此是電動汽車和其它電動工具的理想能量來源。在層狀過渡金屬氧化物正極材料中，鎳鈷錳酸鋰(NCM)或者鎳鈷鋁酸鋰(NCA)具有較高的比容量，因此吸引了眾多人的研究。

隨著人們對鋰離子電池續(xù)航要求的提高，需要開發(fā)具有更高比容量的正極材料。因此，近年來高鎳三元正極材料受到廣泛關(guān)注。相對低鎳三元正極材料，中高鎳三元正極材料具有更高的鎳含量，從而具有更高的比容量。然而，鎳含量的提高在有效提升比容量的同時也帶來了許多弊端，例如中高鎳三元材料表面會有較多的殘堿，導(dǎo)致材料制漿料時粘度升高，甚至出現(xiàn)凝膠現(xiàn)象，完全不具備涂布性能。因此，為了使得高鎳三元材料漿料具有較好的流變性能，大多數(shù)的行業(yè)從業(yè)者從控制原材料的殘堿量入手，采用離子摻雜、包覆、水洗的方式來減少殘堿；或采用控制制漿時的溫濕度來改善漿料的性能。但上述方式均增加了其制備的復(fù)雜性和成本。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種中高鎳三元正極材料漿料的制備方法，采用該方法可以改善中高鎳三元材料制漿時粘度過高、穩(wěn)定性差的問題，并改善材料的高溫循環(huán)和儲存性能。

為了達到上述技術(shù)效果，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案：

一種中高鎳三元正極材料漿料的制備方，包括以下步驟：

(1)將粘結(jié)劑溶解在溶劑中分散得到黏膠溶液；

(2)向所述黏膠溶液中加入導(dǎo)電混合物并混合攪拌均勻得到第一混合液；

(3)向所述第一混合液中加入添加劑并混合均勻得到第二混合液，所述添加劑選自Al₂O₃，SiO₂，TiO₂，Mn₂O₃，P₂O₅，NH₄H₂PO₄中的一種或多種；

(4)將正極活性物質(zhì)加入到第二混合液中并分散均勻得到漿料。

進一步的技術(shù)方案為，所述粘結(jié)劑為PVDF和或PVDF共聚物，所述粘結(jié)劑具有800000～1500000的數(shù)均分子量。

進一步的技術(shù)方案為，所述粘結(jié)劑的添加量為漿料總質(zhì)量的0.9％～2％。

進一步的技術(shù)方案為，所述導(dǎo)電混合物的添加量為漿料總質(zhì)量的1％～3％，所述導(dǎo)電混合物中導(dǎo)電劑的質(zhì)量百分比為3％～5％。

更優(yōu)選的，所述導(dǎo)電混合物中導(dǎo)電劑的質(zhì)量百分比為4％。

進一步的技術(shù)方案為，所述導(dǎo)電劑選自導(dǎo)電炭黑、碳納米管、碳納米纖維、石墨烯中的一種或多種。

進一步的技術(shù)方案為，所述正極活性物質(zhì)選自NCA、NCM811、NCM712、NCM622、NCM523中的一種或多種。

進一步的技術(shù)方案為，所述添加劑的添加量為漿料總質(zhì)量的0.002％～0.004％。