[發明專利]一種低成本高性能的高鎳正極材料的制備方法

在審

• 申請號: 202211724110.3
• 申請日: 2022-12-30
• 公開（公告）號: CN116404123A
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 趙子壽;楊明;張晶
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第十八研究所
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/525;H01M4/505;H01M4/485;C01G53/00;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 天津諾德知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 12213
• 代理人: 欒志超

1.一種低成本高性能的高鎳正極材料的制備方法，其特征在于，包括步驟：

s1、預燒結：將高鎳前驅體、鋰源和添加劑混勻，置于氧氣氣氛中燒結，得到預燒結產物；

s2、高氧壓燒結：向所述預燒結產物中補充鋰源，置于高氧壓環境中燒結，得到高氧壓燒結產物；

s3、包覆燒結：將所述高氧壓燒結產物粉碎、過篩后，與H₃BO₃和油性PVDF混合均勻，置于氧氣氣氛中燒結，得到所述高鎳正極材料。

2.根據權利要求1所述的一種低成本高性能的高鎳正極材料的制備方法，其特征在于，所述高鎳前驅體為Ni_xCo_yMn_(1-x-y)(OH)₂或Ni_xCo_yAl_(1-x-y)(OH)₂，其中，0.8x0.98,0.01y0.2。

3.根據權利要求1所述的一種低成本高性能的高鎳正極材料的制備方法，其特征在于，所述鋰源為LiOH、LiOH·H₂O和Li₂CO₃中的一種或者多種，所述步驟s1中，所述鋰源中的鋰與所述高鎳前驅體的摩爾比Li/Me＝(0.8～1.0)：1。

4.根據權利要求1所述的一種低成本高性能的高鎳正極材料的制備方法，其特征在于，所述添加劑為Sb₂O₃、Ta₂O₅、Nb₂O₃、Mo₂O₃、WO₃、ZrO₂、Al₂O₃、TiO₂、CeO₂和La₂O₃中的一種或多種，金屬元素摻雜量為0.1％mol～5.0％mol。

5.根據權利要求1所述的一種低成本高性能的高鎳正極材料的制備方法，其特征在于，在所述步驟s1中，預燒結溫度為450℃～750℃，預燒結時間為5h～12h。

6.根據權利要求1所述的一種低成本高性能的高鎳正極材料的制備方法，其特征在于，在所述步驟s2中，高氧壓燒結溫度為650℃～850℃，高氧壓燒結時間為8h～20h，高氧壓環境中的氧分壓為300～700Pa。

7.根據權利要求1所述的一種低成本高性能的高鎳正極材料的制備方法，其特征在于，在所述步驟s2中，向所述預燒結產物中補充鋰源,調整至Li/Me＝(1～1.03):1。

8.根據權利要求1所述的一種低成本高性能的高鎳正極材料的制備方法，其特征在于，在所述步驟s3中，包覆燒結溫度為180℃～700℃，燒結時間3h～12h。

9.根據權利要求1所述的一種低成本高性能的高鎳正極材料的制備方法，其特征在于，在所述步驟s3中，過篩后的所述高氧壓燒結產物的粒度為3μm～5μm。

10.根據權利要求1所述的一種低成本高性能的高鎳正極材料的制備方法，其特征在于，在所述步驟s3中，所述H₃BO₃的包覆量為0.1wt％～2.0wt％，所述油性PVDF的包覆量為0.1wt％～2.0wt％。