[發明專利]一種一步低溫制備大粒徑單晶三元正極材料的方法

在審

• 申請號: 202210375554.4
• 申請日: 2022-04-11
• 公開（公告）號: CN114665090A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 顏果春;徐正偉;王接喜;王志興;郭華軍;彭文杰;胡啟陽;李新海
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: H01M4/525
• 分類號: H01M4/525
• 代理公司: 長沙軒榮專利代理有限公司 43235
• 代理人: 汪金連

1.一種一步低溫制備大粒徑單晶三元正極材料的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：將鎳鈷錳三元前驅體、鋰源、納米助熔劑置于攪拌設備中混合均勻，獲得物料；

步驟二：將步驟一獲得的物料在氧氣氣氛中燒結中進行第一次燒結，再升溫進行第二次燒結，第二次燒結結束后隨爐冷卻，得到塊狀物料；

步驟三：將步驟二得到的塊狀物料置于破碎設備中，進行機械破碎解離，過篩，得到所述大粒徑單晶三元正極材料；

其中，納米助熔劑為鈦酸鍶，鈦酸鍶物質的量占鎳鈷錳三元前驅體物質的量的0.01—5％。

2.根據權利要求1所述的一步低溫制備大粒徑單晶三元正極材料的方法，其特征在于，所述鎳鈷錳三元前驅體為鎳鈷錳氧化物、鎳鈷錳碳酸鹽、鎳鈷錳硫酸鹽、鎳鈷錳氫氧化物的任意一種或兩種以上的組合。

3.根據權利要求1所述的一步低溫制備大粒徑單晶三元正極材料的方法，其特征在于，所述鋰源包括氧化鋰、過氧化鋰、氫氧化鋰、碳酸鋰、醋酸鋰、硝酸鋰中的一種或兩種以上的組合。

4.根據權利要求1所述的一步低溫制備大粒徑單晶三元正極材料的方法，其特征在于，所述鋰源中的鋰占鎳鈷錳三元前驅體中的鎳鈷錳三元素總的摩爾量的0.95～1.20。

5.根據權利要求1所述的一步低溫制備大粒徑單晶三元正極材料的方法，其特征在于，所述步驟二中，第一次燒結的溫度為400～600℃，燒結時長為2～6小時，第二次燒結的溫度為700～900℃，燒結時長為8～20小時。

6.根據權利要求5所述的一步低溫制備大粒徑單晶三元正極材料的方法，其特征在于，所述步驟二中，第一次燒結溫度升溫到第二次燒結溫度的升溫速率為1～6℃/min。

7.根據權利要求1所述的一步低溫制備大粒徑單晶三元正極材料的方法，其特征在于，所述步驟二中，第一次燒結和第二次燒結的氧氣氣氛≥98％，氧氣進氣流量為3.0～6.0m³/h。

8.根據權利要求3所述的一步低溫制備大粒徑單晶三元正極材料的方法，其特征在于，所述鋰源為一水合氫氧化鋰。

9.根據權利要求1至8任一所述的一步低溫制備大粒徑單晶三元正極材料的方法，其特征在于，所述鎳鈷錳三元前驅體中的Ni元素占Ni、Co、Mn三元素總摩爾量的50～100％。