[發明專利]摻雜鋁的正極材料前驅體及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 202210104794.0
• 申請日: 2022-01-28
• 公開（公告）號: CN114538534B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 余海軍;謝英豪;李愛霞;張學梅;李長東
• 申請（專利權）人: 廣東邦普循環科技有限公司;湖南邦普循環科技有限公司;湖南邦普汽車循環有限公司
• 主分類號: C01G53/00
• 分類號: C01G53/00;H01M10/0525;H01M4/36;H01M4/525
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 吳靜均

1.一種摻雜鋁的正極材料前驅體的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1：將鋁鹽溶于氫氧化鈉溶液中，配制成第一鋁堿溶液；

S2：向底液中并流加入鎳鈷鈣的混合鹽溶液、所述第一鋁堿溶液、氨水和氫氧化鈉溶液進行反應，控制反應的溫度、pH、氨濃度，當反應物料的粒徑達到目標值時，停止進料，固液分離得到濾餅；

S3：將所述濾餅浸泡于第二鋁堿溶液中，固液分離得到固體料；

S4：將所述固體料進行煅燒，得到煅燒料，將所述煅燒料浸泡于水中，固液分離，即得所述摻雜鋁的正極材料前驅體；

所述摻雜鋁的正極材料前驅體的化學式為Ni_xCo_yAl_zO_x+y+1.5z，其中，0.85≤x≤0.98，0＜y≤0.15，0＜z≤0.15；所述前驅體為球形或類球形顆粒，顆粒的孔隙率為0.05-0.2cm³/g；所述前驅體的粒徑D50為8.0-20.0μm，比表面積為18-35m²/g，振實密度為1.4-1.8g/cm³。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述摻雜鋁的正極材料前驅體顆粒的球形度指標Φ為1.0-1.3，其中Φ=Dc/Di，Di為顆粒最大內切圓半徑，Dc為同一顆粒最小外接圓半徑。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S1中，所述氫氧化鈉溶液的濃度為1-2mol/L，所述第一鋁堿溶液中Al的摩爾濃度為0.1-0.8mol/L。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S2中，所述混合鹽溶液中鈣離子的摩爾量為所述鋁鹽中鋁離子摩爾量的2±0.1倍。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S2中，所述混合鹽溶液中鎳鈷鈣金屬離子的總摩爾濃度為1.0-2.5mol/L。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述混合鹽溶液由鎳、鈷、鈣的可溶性鹽配制成，所述鎳、鈷、鈣的可溶性鹽為硝酸鹽或氯化鹽中的至少一種；所述鋁鹽為硝酸鹽或氯化鹽中的至少一種。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S2中，所述底液為氫氧化鈉和氨水的混合液，所述底液的pH為12.0-14.0，所述底液中氨濃度為2.0-5.0g/L。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟S2中，所述反應的溫度為45-65℃，pH為10.8-11.5，氨濃度為2.0-5.0g/L。