[發明專利]一種提高鋰離子電池正極材料前驅體比表面積的方法

有效

• 申請號: 202110571550.9
• 申請日: 2021-05-25
• 公開（公告）號: CN113003616B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 辛鵬輝;王艷平;徐云軍;李國華;汪文;岳懷賓;陳丹鳳;溫慧萍;郭治朋;楊遠航;程迪;尹正中;李國乾
• 申請（專利權）人: 河南科隆新能源股份有限公司
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525;C01G53/00
• 代理公司: 新鄉市挺立眾創知識產權代理事務所(普通合伙) 41192
• 代理人: 林海

本發明公開了一種提高鋰離子電池正極材料前驅體比表面積的方法，該前驅體含有鎳、錳：步驟一，共沉淀反應后離心機脫去母液；步驟二，保持離心機轉動下通0.1?3.0mol/L NaOH溶液淋洗；步驟三，保持離心機轉動通入20?90℃去離子水淋洗；依次循環步驟二、三1至3遍得固體；步驟四，反應釜中加去離子水，45?95℃下加入步驟三所得固體，攪拌下加入NaOH溶液使NaOH濃度為0.1?1.0mol/L，通入1?10m3/h空氣或氧氣攪拌5?15h；步驟五，洗滌，干燥。本發明的方法在提高鋰離子電池正極材料前驅體比表面積的同時不改變振實密度，掃描電鏡下形貌基本未發生變化，適合高容量、大電流鋰離子電池用。

技術領域

本發明屬于鋰離子電池正極材料前驅體技術領域，尤其涉及一種提高鋰離子電池正極材料前驅體比表面積的方法。

背景技術

近年來，隨著人們環保意識的提升，新型的清潔能源汽車和混合動力汽車的市場前景更加可觀。電池作為清潔能源汽車的動力來源，其開發和研究越來越多，目前鎳鈷錳和鎳錳正極材料是鋰離子電池正極材料的主流研究方向。鋰離子電池正極材料前驅體的性能決定了鋰離子電池正極材料的大部分性能，隨著對鋰離子電池材料性能指標要求的提高，對于鋰離子電池材料前驅體的要求也越來越高。但是，如是僅需要提高鋰離子電池正極材料前驅體的某個單一指標的，往往很難通過共沉淀反應達到。

比表面積是鋰離子電池正極材料的一個重要指標，較大的比表面積可以促進鋰離子的脫嵌、提高材料的比容量和大電流充放電能力，因此在一些高倍率、高容量的動力電池中需要有較大比表面積的鋰離子電池正極材料，因而需要有較大比表面積的正極材料前驅體，但是現有技術中的共沉淀反應制備前驅體的工藝中，增大比表面積往往會導致前驅體材料的振實密度降低，不能同時滿足比表面積大和振實密度高的要求。

發明內容

本發明的目的為：提供一種提高鋰離子電池正極材料前驅體比表面積的方法，在基本不改變前驅體其他物化指標的前提下，提高含鎳、錳等元素正極材料前驅體的比表面積。

本發明的技術方案為：

一種提高鋰離子電池正極材料前驅體比表面積的方法，所述前驅體為含有鎳、錳元素的前驅體，包括以下步驟：

步驟一，在制備鋰離子電池正極材料前驅體的共沉淀反應結束后，用離心機脫去鋰離子電池正極材料前驅體中的母液；

步驟二，在繼續保持離心機轉動的條件下，向離心機內通入0.1-3.0mol/L的NaOH溶液淋洗鋰離子電池正極材料前驅體，甩干液體；

步驟三，繼續保持離心機轉動，向離心機內通入20-90℃的去離子水淋洗鋰離子電池正極材料前驅體，甩干；

將所述步驟二和步驟三依次循環進行1至3遍，得到固體。

步驟四，在反應釜中加入去離子水，升溫到45-95℃，加入步驟三所得固體，開啟攪拌裝置，加入NaOH溶液使反應釜中NaOH濃度為0.1-1.0mol/L，通入流量為1-10m3/h的空氣或氧氣，攪拌5-15h；

步驟五，離心，用去離子水洗滌，離心脫水，烘干。