[发明专利]一种锂离子电池用容量缓释型高镍三元材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池用容量缓释型高镍三元材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：S1、将三元前驱体与单水氢氧化锂混合得到初混物，向初混物中加入氧化铝研磨球进行充分混合得到前驱体混合物；其中，三元前驱体的粒径大小分布为0≤(D90‑D10)/D50≤0.7；S2、将前驱体混合物筛除氧化铝研磨球后进行烧结得到容量缓释型高镍三元材料。本发明采用窄粒径分布的三元前驱体，其对烧结温度的敏感性较低，烧结温度易于控制，使得制备的高镍三元材料具有非常好的循环性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池用容量缓释型高镍三元材料的制备方法。

背景技术

因具有较高的工作电压、能量密度、长寿命和对环境友好等特点，锂离子电池已经成为新一代电动汽车、电动工具及电子产品的动力电源，目前已经广泛应用于能源、交通、通讯等不同的领域之中。

三元材料，尤其是高镍三元材料是当下研究的热点，由于其容量高、循环性能优异从而得到了广泛应用。但是以目前的三元材料匹配石墨负极，电池的能量密度无法达到300Wh/kg。为了进一步提高电池的能量密度，需要使用容量更高的硅碳负极。目前纳米硅与石墨复合制备的硅碳负极具有较高的容量，但是循环性能非常差，因此目前来看不具有应用前景。而氧化亚硅复合石墨制备的硅碳负极具有非常好的循环性能同时容量也较高，但是其缺点在于首次效率偏低。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种锂离子电池用容量缓释型高镍三元材料的制备方法，得到的高镍三元材料具有非常好的循环性能。

本发明提出的一种锂离子电池用容量缓释型高镍三元材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：

S1、将三元前驱体与单水氢氧化锂混合得到初混物，向初混物中加入氧化铝研磨球进行充分混合得到前驱体混合物；其中，三元前驱体的粒径大小分布为0≤(D90-D10)/D50≤0.7；

S2、将前驱体混合物筛除氧化铝研磨球后进行烧结得到容量缓释型高镍三元材料；其中，烧结的具体操作为：首先对物料进行第一次烧结，接着进行第二次烧结，接着冷却至室温，接着将冷却后的物料粉碎过筛，接着进行第三次烧结，最后冷却至室温。

优选地，S1中，三元前驱体为Ni_xCo_yMn_(1-x-y)(OH)₂；其中0.8≤x＜1，0＜y＜0.2，(x+y)＜1。

优选地，S1中，三元前驱体与单水氢氧化锂的摩尔比为1：1.02-1.1。

优选地，S1中，单水氢氧化锂的粒径大小分布为1um≤D50≤10um。

优选地，S1中，氧化铝研磨球的直径为0.5-1.5cm。

优选地，S1中，初混物与氧化铝研磨球的质量比为1：0.3-1。

优选地，S2中，烧结在氧气的氛围中进行。

优选地，氧气的纯度为99.99％。

优选地，S2中，第一次烧结的温度为400-600℃，时间为3-10h。

优选地，S2中，第二次烧结的温度为700-800℃，时间为10-20h。

优选地，S2中，第三次烧结的温度为300-600℃，时间为3-10h。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：