[发明专利]一种硅掺杂型镍钴铝酸锂正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种硅掺杂型镍钴铝酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

S1、配置有机Si、Al 源混合溶液步骤：取一定体积有机溶剂并置入密封容器内，称取一定质量有机Al 源、有机Si 源并倒入所述密封容器内，密封容器开始加热并搅拌，使得内部的有机Al源、有机Si 源与有机溶剂混合均匀，得到混合有机溶液；

S2、混合干燥步骤：

称取镍钴前驱体置入管式干燥器内，密封容器内通入氮气，实现将所述混合有机溶液喷至到所述管式干燥器内，在一定干燥温度下，与镍钴前驱体混合一段时间，得到混合粉末；

S3、预烧结步骤：

将干燥完成的所述混合粉末加到高温炉中，通入一定量的空气、氮气或氧气，在设置的温度下进行预烧结，得到预烧结前驱体；

S4、配混料步骤：

称取一定量所述预烧结前驱体，按照锂配比加入锂源，然后投入至高混机进行混合，得到混合样品；

S5、烧结步骤：

将混合好的所述混合样品投入至烧结窑中，设置烧结温度和烧结时间，并通入一定量空气或者氧气，进行烧结，烧结完成的样品，经过过筛除铁后得到所述硅掺杂型镍钴铝酸锂正极材料；

步骤S1 中，所述有机溶剂为无水乙醇、DMF、NMP、二甲苯、二氯甲烷中的一种或者几种，所述有机Al 源为乙基铝、丁基铝、乙酸铝、甲酸铝、草酸铝、丙酸铝中的一种或者几种，所述有机Si 源为TEOS、甲基硅油、FAS-17中的一种或者几种，称取的有机溶剂和有机Al 源、有机Si 源中，Al 与Si 的物质的量的比值为：1:(1~0.1),有机Al 源和有机Si 源与有机溶剂的质量浓度百分比范围为5~20%，密封容器的加热温度为60~150℃，加热时间为1-3h。

2.如权利要求1 所述硅掺杂型镍钴铝酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，管式干燥器顶部有气流喷嘴，一根通气管插入所述密封容器直至接近容器底部，密封容器还连接有出气管并连通至气流喷嘴的连接入口，高纯氮气从通气管进入密封容器内，然后通过出气管、气流喷嘴将所述混合有机溶液喷至到所述管式干燥器内，在一定干燥温度下，与镍钴前驱体混合一段时间，得到混合粉末。

3.如权利要求2 所述硅掺杂型镍钴铝酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中，称取镍钴前驱体，Ni 的物质的量与Al、Si 的比值Ni：Al：Si=(30~35):1:(1~0.1)，通入氮气的压力为0.2~1.0MPa，气体流量为5~30L/min，管式干燥器的干燥温度为100~200℃，干燥时间2~6h。

4.如权利要求1 所述硅掺杂型镍钴铝酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S3中，预烧结温度为400~600℃，预烧结时间为2~10h。

5.如权利要求1 所述硅掺杂型镍钴铝酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S4中，所述锂源为一水氢氧化锂、碳酸锂、氯化锂中的一种或几种，锂配比Li/Me 为1.0~1.2，高混机的混合时间为2~10min，转速为500~1400rpm。

6.如权利要求1 所述硅掺杂型镍钴铝酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤S5中，烧结温度为500~800℃，烧结时间为10~25h。