[發(fā)明專利]一種高鎳三元正極材料及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202011243928.4 | 申請日： | 2020-11-10 |
| 公開（公告）號： | CN112103496B | 公開（公告）日： | 2021-01-29 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 陳威;周友元;任荇;黃承煥;周耀 | 申請（專利權(quán)）人： | 湖南長遠(yuǎn)鋰科股份有限公司;金馳能源材料有限公司 |
| 主分類號： | H01M4/485 | 分類號： | H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 北京天盾知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11421 | 代理人： | 李瓊芳;肖小龍 |
| 地址： | 410205 湖*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 三元 正極 材料 及其 制備 方法 | ||
1.一種制備高鎳三元正極材料的方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟S1，將高鎳三元前驅(qū)體NixCoyMn(1-x-y)(OH)2或NixCoyMn(1-x-y)O2與Li源及含M的添加劑混合，進(jìn)行一次燒結(jié)，隨后冷卻、粉碎、過篩，得到一燒品；其中，0.8≤x≤0.97，0.02≤y≤0.15，x+y＜1；
步驟S2，將步驟S1所述的一燒品與Sr化合物混合均勻，在氧氣氣氛下，升溫至400~600℃恒溫0.5~6h，再以0.5~3℃/min的速率升溫至600~700℃恒溫2~20h，得到二次燒結(jié)物料；
步驟S3，將步驟S2所述的二次燒結(jié)物料加入碳酸銨溶液中，緩慢加入飽和的硝酸鍶溶液，反應(yīng)1~60min；然后將反應(yīng)漿料抽濾、真空干燥，或者直接將反應(yīng)漿料真空干燥，得到二次Sr包覆干燥料；
步驟S4，將步驟S3所述的二次Sr包覆干燥料與包覆劑進(jìn)行混料，然后在氧氣氣氛下進(jìn)行三次燒結(jié)，得到Sr梯度摻雜的高鎳三元正極材料。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S1中，所述Li源為LiOH·H2O、LiOH、Li2O或Li2CO3中的一種或多種；所述含M的添加劑為Sr以及Al、W、Ti、Mg、Zr、Ba、Y、La的氧化物或氫氧化物中的一種或多種；M的添加量與正極材料的摩爾含量比為a，0＜a＜0.03。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S1中，所述一次燒結(jié)在氧氣氣氛下進(jìn)行，升溫速度為0.5~10℃/min；升溫至650~900℃，恒溫8~20h。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，步驟S2中，所述Sr化合物選自氫氧化鍶、氧化鍶、碳酸鍶、硫酸鍶、氯化鍶和磷酸氫鍶中的一種或幾種；所述Sr的摩爾量與正極材料摩爾含量比為b，0＜b＜0.03。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S3中，所述碳酸銨溶液的溫度為50~80℃，濃度為5~15wt%；所述碳酸銨溶液的重量為一燒品重量的0.4~2.0倍。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，步驟S3中，所述硝酸鍶的重量按照Sr的包覆量計(jì)算，Sr的包覆量的摩爾量與正極材料摩爾含量比為c，0＜c＜0.03，且a+b+c≤0.03。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，步驟S4中，所述包覆劑包含Al、W、Ti、Mg、B、Ba、V、Mo、Co、F、P、La中的至少一種。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述包覆劑的包覆量與正極材料的摩爾比為d，0＜d＜0.02，且a+b+c+d=z≤0.05。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述三次燒結(jié)的升溫速度為0.5~10℃/min，升溫至250~600℃，恒溫4~15h。
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