[發明專利]一種熔滲分散法制備高容量單晶三元正極材料的方法

有效

• 申請號: 202210384559.3
• 申請日: 2022-04-13
• 公開（公告）號: CN114703545B
• 公開（公告）日: 2023-08-15
• 發明（設計）人: 顏果春;徐正偉;王接喜;譚欣欣;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;巴斯夫杉杉電池材料有限公司
• 主分類號: C30B29/22
• 分類號: C30B29/22;C30B1/02;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 長沙軒榮專利代理有限公司 43235
• 代理人: 孫薇

1.一種熔滲分散法制備高容量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和含鋰組合熔鹽置于攪拌設備中混料，攪拌混合均勻后收集物料；所述鎳鈷錳三元前驅體中的Ni的物質的量為Ni、Co、Mn三元素總物質的量的50％-100％；

步驟二：將步驟一所得的物料置于氧氣氣氛中進行第一次燒結，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；第一次燒結的溫度為400-600℃，第一次燒結時長為2-6h，第二次燒結的溫度為700-900℃，第二次燒結時長為8-12h；

步驟三：將步驟二所得的塊狀物料置于破碎設備中，進行機械破碎解離，過篩，加入溶劑，攪拌獲得懸濁液；其中，所述溶劑為無水乙醇、乙二醇中的一種或兩種；

步驟四：將步驟三所得的懸濁液抽濾取濾餅進行干燥，再進行破碎、篩分獲得粉體；

步驟五：將粉體在氧氣氣氛下進行第三次燒結獲得亞微米級高容量單晶三元正極材料；

其中，含鋰組合熔鹽由LiOH·H₂O和熔鹽組成；所述熔鹽為氧化鋰、過氧化鋰、氫氧化鋰、醋酸鋰、氯化鋰、硝酸鋰、硫酸鋰中的一種或兩種以上的組合。

2.根據權利要求1所述的熔滲分散法制備高容量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、鎳鈷錳氫氧化物中的任意一種。

3.根據權利要求1所述的熔滲分散法制備高容量單晶三元正極材料的方法，其特征在于，所述第一次燒結的氧氣含量≥98％，氧氣進氣流量為3.0～6.0m³/h。

4.根據權利要求1所述的熔滲分散法制備高容量單晶三元正極材料的方法，其特征在于，所述步驟三中的攪拌速率為300r/min～600r/min，攪拌時間為10分鐘～30分鐘，溫度為5～30℃。

5.根據權利要求1所述的熔滲分散法制備高容量單晶三元正極材料的方法，其特征在于，所述步驟四中的干燥方法為高溫干燥、冷凍干燥的任意一種。

6.根據權利要求5所述的熔滲分散法制備高容量單晶三元正極材料的方法，其特征在于，所述高溫干燥的溫度為80～200℃，時長為8～12小時。