[發(fā)明專利]一種雙層復(fù)合的高鎳NCM811三元前驅(qū)體材料的制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202111035554.1 | 申請日： | 2021-09-06 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN113461074B | 公開（公告）日： | 2021-12-07 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 李曉升;王輝;曹棟強(qiáng);龔麗鋒;方明;郝培棟;曹天福;許益?zhèn)?/a>;鄧明;曾啟亮;邱家凱;蘇方哲 | 申請（專利權(quán)）人： | 浙江中金格派鋰電產(chǎn)業(yè)股份有限公司 |
| 主分類號(hào)： | C01G53/00 | 分類號(hào)： | C01G53/00;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 紹興市越興專利事務(wù)所(普通合伙) 33220 | 代理人： | 蔣衛(wèi)東 |
| 地址： | 312000 浙江省紹興市*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 雙層 復(fù)合 ncm811 三元 前驅(qū) 材料 制備 方法 | ||
本發(fā)明涉及一種雙層復(fù)合的高鎳NCM811三元前驅(qū)體材料的制備方法，尤其是涉及一種三元前驅(qū)體材料的制備方法。本發(fā)明一種改性三元正極材料前驅(qū)體的制備方法，包含以下步驟:(1)在具有溫度控制的50L合成反應(yīng)釜中加入充分堿性沉淀劑和絡(luò)合劑并使溶液的pH值調(diào)節(jié)穩(wěn)定在9?13，同時(shí)加入鎳離子、錳離子和鈷離子的摩爾比為6:2:2的硫酸鹽與脫氧劑的混合溶液A，穩(wěn)定固含量在6?15 wt%，得漿料;(2)將漿料加入溫控反應(yīng)釜中，加入充分堿性沉淀劑和絡(luò)合劑并使溶液固含量在20?40 wt%、pH值調(diào)節(jié)穩(wěn)定在9?13，同時(shí)加入鎳離子、錳離子和鈷離子摩爾比為8:1:1的硫酸鹽與脫氧劑的混合溶液B,洗滌沉淀漿料，真空干燥;利用本發(fā)明所得正極材料，具有粒度大分布窄、振實(shí)密度高、成本低、工藝簡單的特點(diǎn)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種雙層復(fù)合的高鎳NCM811三元前驅(qū)體材料的制備方法，尤其是涉及一種三元前驅(qū)體材料Ni0.6Co0.2Mn0.2(OH)2@Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2的制備方法。
背景技術(shù)
鋰離子電池是一種代替?zhèn)鹘y(tǒng)化石能源的新型綠色能源，具有比容量大、工作電壓高、循環(huán)使用壽命高等優(yōu)點(diǎn)被廣泛用于電子產(chǎn)品、交通工具及航空航天等領(lǐng)域。正極材料是鋰離子電池中最關(guān)鍵的組成部分，對鋰離子電池的性能和成本有很大的影響。目前市場上的成熟應(yīng)用的正極材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰及三元材料。其中，鈷酸鋰、磷酸鐵鋰及鎳鈷錳三元系是主流材料。由于鈷資源嚴(yán)重稀缺，且鈷價(jià)市場波動(dòng)較大，故鋰電池行業(yè)開始大力發(fā)展三元材料，采用相對廉價(jià)的鎳和錳取代價(jià)格相對昂貴的鈷，使成本方面明顯降低，且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，安全性能好，比容量大，市場規(guī)模前景開闊。
隨著目前電動(dòng)汽車的高速發(fā)展，三元材料高鎳化勢不可擋。但提高鎳含量由此帶來正極材料的穩(wěn)定性問題，安全性問題隨之而來，大電流充電使電池溫度過高引發(fā)電池的失效以及自燃等問題越來越受到人們的關(guān)注。
行業(yè)中三元前驅(qū)體制備方法往往采用連續(xù)法、半連續(xù)法或間歇提濃法制備單一系列的鎳鈷錳三元前驅(qū)體材料，這些方法制備的前驅(qū)體往往優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)都很突出。鎳鈷錳三元材料前驅(qū)體中隨著鎳的相對含量提高可以使放電容量增加，隨之損失的是電極材料的安全性和容量保持率。而本發(fā)明采取的半連續(xù)法進(jìn)行包覆提濃工藝，制得的三元前驅(qū)體材料可以兼顧高鎳系容量高與常鎳系安全穩(wěn)定性高、放電容量增加與容量保持率好的優(yōu)點(diǎn)。并此發(fā)明從對生產(chǎn)過程優(yōu)化，生產(chǎn)工藝的改進(jìn)入手，不需要更改原有廠房設(shè)計(jì)方案從而降低生產(chǎn)成本，有利于工業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：提供一種粒度分布窄，球形度好，比容量高，能改變現(xiàn)單一的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2材料循環(huán)性能差，單一的LiNi0.6Co0.2Mn0.2O2材料相對容量較低問題的雙層復(fù)合三元前驅(qū)體材料的制備方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是: 一種雙層復(fù)合的高鎳NCM811三元前驅(qū)體材料的制備方法，包括以下步驟:
（1）用蠕動(dòng)泵以7- 12ml/min的速度持續(xù)加入堿性沉淀劑和絡(luò)合劑，到帶有溫控裝置的合成反應(yīng)釜中，并使溶液的pH值調(diào)節(jié)穩(wěn)定在9-13，同時(shí)將混合溶液A通過蠕動(dòng)泵以14-24mL/min的速率，攪拌速度一直保持600 - 1000r/min使合成環(huán)境在30-75℃條件下進(jìn)行，穩(wěn)定溶液固含量在6%-15%經(jīng)過濾和去離子水洗滌后，得到Ni0.6Co0.2Mn0.2(OH)2漿料;
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