[發(fā)明專利]一種改性高鎳三元正極材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110295437.2
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN112864369B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高明昊;丁楚雄;龍君君;陳方
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥國軒高科動力能源有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 合肥天明專利事務(wù)所(普通合伙) 34115
• 代理人: 張夢媚

1.一種改性高鎳三元正極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

提供高鎳三元材料，其化學(xué)組成為LiNi_xCo_yM_1?x?yO₂，其中，0.65≤x＜1，0＜y≤0.20，M為Al、Mn、Mg中的至少一種；

獲得改性高鎳三元正極材料：真空脫水后的大分子多元醇與二異氰酸酯混合后，再緩慢向其中加入第一擴(kuò)鏈劑與交聯(lián)劑，升溫至60~90℃，反應(yīng)1~4h；同時在反應(yīng)過程中加入溶劑調(diào)節(jié)粘度后，再緩慢加入第二擴(kuò)鏈劑與所述高鎳三元材料，于40~80℃繼續(xù)反應(yīng)1~4h后，干燥，制得在所述高鎳三元材料表面包覆有羧酸型聚氨酯預(yù)聚體的改性高鎳三元正極材料，其中，所述高鎳三元材料與所述羧酸型聚氨酯預(yù)聚體的質(zhì)量比為（40~100）:1。

2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的提供高鎳三元材料的步驟，具體為：將高鎳三元前驅(qū)體Ni_xCo_yM_1-x-y(OH)₂與鋰源按照化學(xué)計量比混合均勻后，在氧氣氣氛中以10~20℃/min升溫速率升溫至600~800℃，保溫10~20h，降溫，即得高鎳三元材料，其中，0.65≤x＜1，0＜y≤0.20，M為Al、Mn、Mg中的至少一種。

3.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述的高鎳三元前驅(qū)體Ni_xCo_yM_1-x-y(OH)₂與鋰源的物質(zhì)的量比為1:（0.99~1.07）。

4.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述鋰源選自碳酸鋰、氫氧化鋰、六氟磷酸鋰、雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰中的至少一種。

5.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述大分子多元醇、二異氰酸酯、第一擴(kuò)鏈劑、交聯(lián)劑、第二擴(kuò)鏈劑的質(zhì)量比為（120~150）：（10~16）：（8~14）：（2~4）：1。

6.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述大分子多元醇選自聚碳酸亞丙酯二醇、聚六亞甲基碳酸酯二醇、聚碳酸1,6-己二醇酯二醇中的至少一種，其數(shù)均分子量為1000~3000；

所述二異氰酸酯選自甲苯二異氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯中的至少一種；

所述第一擴(kuò)鏈劑選自一縮二乙二醇、1,4-丁二醇、乙二醇、新戊二醇中的至少一種；

所述交聯(lián)劑選自三羥甲基丙烷、蓖麻油、季戊四醇、三乙胺中的至少一種；

所述溶劑選自丙酮、N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺中的至少一種；

所述第二擴(kuò)鏈劑選自二羥基半酯、二羥甲基丙酸、二氨基苯甲酸、氨基酸中的至少一種。

7.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述干燥采用噴霧干燥。