[發(fā)明專利]一種三元材料、制備方法及電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110724227.0
• 申請(qǐng)日: 2021-06-29
• 公開（公告）號(hào): CN113363497B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王超;曾漢民;林文佳;何巍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 惠州億緯鋰能股份有限公司
• 主分類號(hào): H01M4/62
• 分類號(hào): H01M4/62;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 王艷齋

1.一種三元材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

三元前驅(qū)體、鋰源和含鉈化合物混合后燒結(jié)，所述燒結(jié)的溫度為700~900℃，得到三元材料，將三元材料與包覆劑混合后進(jìn)行二次燒結(jié)，得到具有包覆層的三元材料；其中，含鉈化合物的添加量為0.01~2wt%，所述的三元前驅(qū)體中包括Ni、Co和A，其中，A為Al或Mn；所述三元前驅(qū)體的D50為6~16μm；所述的含鉈化合物包括氧化鉈、硝酸鉈或硫酸鉈中的一種或至少兩種的組合；

所述的三元前驅(qū)體采用共沉淀法制備得到，所述的共沉淀法具體包括如下步驟：

按三元材料化學(xué)通式中各元素的化學(xué)計(jì)量比配制混鹽溶液，將混鹽溶液、氨水溶液和氫氧化鈉溶液混合反應(yīng)得到沉淀物，沉淀物經(jīng)洗滌干燥后得到所述的三元前驅(qū)體；

所述的三元材料的化學(xué)通式為Li(Ni_xCo_yA_z)_aM_bO₂，其中，M為改性元素，M包括鉈，A為Al或Mn，0.5＜x＜1，0＜y＜0.5，0＜z＜0.5，x+y+z=1，0.95≤a≤0.99，a+b=1；

所述三元材料是由一次粒子團(tuán)聚成二次球顆粒，粒徑傾向于沿徑向方向排布。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，0.7＜x＜1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的包覆層的材料包括氧化鋁、氧化硼、氧化鈦、氧化鋯、氧化鎢或氧化硅中的一種或至少兩種的組合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，以包覆層和三元材料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為100wt%計(jì)，其中所述包覆層的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01~1wt%。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，鋰源和三元前驅(qū)體按照Li/(Ni+Co+A)=1~1.1的摩爾比進(jìn)行混合。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述燒結(jié)的過程在氧氣氣氛下進(jìn)行。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述燒結(jié)的升溫速率為2~10℃/min。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述燒結(jié)的保溫時(shí)間為5~20h。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述混鹽溶液中金屬離子的摩爾濃度為1~4mol/L。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述氫氧化鈉溶液的摩爾濃度為2~6mol/L。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述氨水溶液的質(zhì)量濃度為5~20wt%。

12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述混鹽溶液、氫氧化鈉溶液和氨水溶液的體積比為(1~3):(2~6):(0.2~3)。

13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，混鹽溶液、氨水溶液和氫氧化鈉溶液混合后調(diào)節(jié)pH至8~13。

14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述反應(yīng)的溫度為50~80℃。

15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述反應(yīng)的攪拌速率為100~600r/min。

16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述反應(yīng)的時(shí)間為10~20h。

17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述二次燒結(jié)的升溫速率為2~10℃/min。