[發(fā)明專利]一種高鎳單晶鎳鈷鋁三元正極材料及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110738477.X | 申請日： | 2021-06-30 |
| 公開（公告）號： | CN113422046B | 公開（公告）日： | 2022-11-01 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 張茸茸;譚欣欣;唐波 | 申請（專利權(quán)）人： | 巴斯夫杉杉電池材料有限公司 |
| 主分類號： | H01M4/525 | 分類號： | H01M4/525;C01G53/00;H01M4/485;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 長沙朕揚知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43213 | 代理人： | 楊斌 |
| 地址： | 410205 湖南省長*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 高鎳單晶鎳鈷鋁 三元 正極 材料 及其 制備 方法 | ||
1.一種高鎳單晶鎳鈷鋁三元正極材料，其特征在于，所述高鎳單晶鎳鈷鋁三元正極材料的化學式為LiaNixCoyAl1-x-yMbO2，其中，1≤a≤1.2，0.8≤x＜1，0＜y≤0.15，0.001＜b≤0.01，所述M選自Zr、Al、Ce、Sr、Mg、Ti、Mn、Si、La、Ba、Nb、Cr、Mo、Ca、Y、In、Sn、F中的一種或幾種，所述高鎳單晶鎳鈷鋁三元正極材料的殘余應(yīng)力值范圍為0.08~0.14，所述殘余應(yīng)力通過XRD射線衍射法測試及精修得到,其中,XRD測試的掃描范圍為10°≤2θ≤80°,掃速為5°/min,并利用Topas軟件,使用Rietveld全譜擬合精修法將得到的XRD譜圖進行精修；所述高鎳單晶鎳鈷鋁三元正極材料的中位粒徑D50范圍為3.5μm～4.5μm，比表面積為0.4±0.2m2/g，壓實密度≥3.45g/cm3；
所述的高鎳單晶鎳鈷鋁三元正極材料的制備方法，包括以下步驟：
S1：將BET范圍為40m2/g~70m2/g的三元氧化物前驅(qū)體、氫氧化鋰、含有摻雜元素M的化合物混合均勻，兩段燒結(jié)，第一段燒結(jié)的溫度范圍為780℃~900℃，燒結(jié)時間為1h~4h，第二段燒結(jié)的溫度范圍為600℃~780℃，燒結(jié)時間為6~20h，兩段燒結(jié)的溫度差≥20℃；
S2：冷卻、粉碎、過篩，得到所述高鎳單晶鎳鈷鋁三元正極材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鎳單晶鎳鈷鋁三元正極材料，其特征在于，高鎳單晶鎳鈷鋁三元正極材料中Li/Me摩爾比值的范圍為0.990≤Li/Me＜1.100，所述Me包含Ni、Co、Al和摻雜元素M。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2任一項所述的高鎳單晶鎳鈷鋁三元正極材料，其特征在于，所述高鎳單晶鎳鈷鋁三元正極材料的晶胞參數(shù)為2.87≤a≤2.88，14.18≤c≤14.20，c/a≥4.9370。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鎳單晶鎳鈷鋁三元正極材料，其特征在于，所述三元氧化物前驅(qū)體化學式為NixCoyAl1-x-yO2，由三元氫氧化物前驅(qū)體燒結(jié)得到，燒結(jié)溫度范圍為450℃~500℃，燒結(jié)時間為2~8h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鎳單晶鎳鈷鋁三元正極材料，其特征在于，所述第一段燒結(jié)和第二段燒結(jié)的升溫速率均為1~5℃/min，所述燒結(jié)的氣氛為氧氣氣氛。
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