[發(fā)明專利]一種單晶高鎳鋰電正極材料及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210022258.6
• 申請(qǐng)日: 2022-01-10
• 公開（公告）號(hào): CN114314697A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃陸軍;宋金鵬;安琦;楊國(guó)波;叢光輝;王存玉;崔喜平;耿林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C01G53/00
• 分類號(hào): C01G53/00;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525;H01M4/04
• 代理公司: 北京格允知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11609
• 代理人: 譚輝

1.一種單晶高鎳鋰電正極材料的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

(1)將鎳源、鈷源、錳源和碳酸鋰進(jìn)行球磨處理，得到混合粉體；其中，所述混合粉體中鎳、鈷、錳的元素摩爾比為8:1:1；

(2)將所述混合粉體進(jìn)行燒結(jié)處理，得到所述單晶高鎳鋰電正極材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，在步驟(1)中：

所述鎳源優(yōu)選為氧化鎳；

所述鈷源優(yōu)選為四氧化三鈷；

所述錳源優(yōu)選為二氧化錳；和/或；

所述混合粉體中鋰、鎳、鈷、錳的元素摩爾比為(10.5～11.4):8:1:1。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，在步驟(1)中：

所述氧化鎳、所述四氧化三鈷、所述二氧化錳和所述碳酸鋰的純度均大于99％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，在步驟(1)中：

所述球磨處理采用的球料比為(4～6):1；

所述球磨處理的轉(zhuǎn)速為300～400rpm，球磨時(shí)間為4～6h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，在步驟(1)中：

所述球磨處理中還包括過程控制劑，所述過程控制劑的用量為所述氧化鎳、四氧化三鈷、二氧化錳和碳酸鋰的質(zhì)量之和的100～250％。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于：

所述過程控制劑包括乙醇。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：

所述混合粉體的粒徑為1-5μm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一所述的制備方法，其特征在于：

在步驟(1)之后，在步驟(2)之前，還包括：對(duì)所述混合粉體依次進(jìn)行靜置處理和干燥處理，所述靜置處理的時(shí)間為6～24h；

優(yōu)選地，所述干燥處理的溫度為80～100℃，時(shí)間為不少于6h。

9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一所述的制備方法，其特征在于，在步驟(2)中：

所述燒結(jié)處理包括預(yù)燒結(jié)處理和二次燒結(jié)處理；

所述燒結(jié)處理的氧氣流量為40～120mL/min；

所述預(yù)燒結(jié)處理的溫度為450℃～550℃，保溫時(shí)間為4～6h；

所述二次燒結(jié)處理的溫度為850～925℃，保溫時(shí)間為20～24h。

10.一種單晶高鎳鋰電正極材料，其特征在于，采用權(quán)利要求1至9中任一所述的單晶高鎳鋰電正極材料的制備方法得到，所述單晶高鎳鋰電正極材料中鋰、鎳、鈷、錳的元素摩爾比為10:8:1:1。