[发明专利]一种汽相包覆改性镍钴锰酸锂正极材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种汽相包覆改性镍钴锰酸锂正极材料的制备方法，其包括以下步骤：S1、将无水乙酸液体加热至120℃沸腾，把乙酸蒸气通过管道输送至脉冲式气流混合机进气口，保持进气压力≥0.8Mpa；S2、将常规镍钴锰酸锂正极材料投入气动混合机料仓内，在乙酸汽体的作用下高速运动，得到包覆后的镍钴锰酸锂材料；S3、将步骤S2中包覆后的镍钴锰酸锂材料升温至650‑800℃保温8‑12h；S4、将步骤S3中的烧结后产物自然冷却至室温，然后进行粉碎过筛，得到目标产品。本发明使材料表面碱性与酸性汽体中和的原理来大幅降低镍钴锰酸锂表面PH值，提高了镍钴锰酸锂材料的循环性能及加工性能，大大降低电池企业使用高镍三元材料的投入成本。

技术领域

本发明涉及一种汽相包覆改性镍钴锰酸锂正极材料的制备方法。

背景技术

目前市场上用于锂离子电池正极材料有钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰酸锂等，钴酸锂由于其较高的压实密度，一度成为3C领域的霸主，但由于钴资源缺稀，成本非常昂贵，锰酸锂成本相对低廉，但其能量密度低，高温性能差，目前主要用于低端数码类产品，磷酸铁锂虽然循环性能优异，但其较低的比容量也开始限制其发展。镍钴锰酸锂具有较高的比容量，较好的循环性能，被认为是动力电池的今后的主要正极材料，尤其是高镍镍钴锰酸锂，其超高的比容量，优异的循环性能，被认为是乘用车上锂电池的首选，引起国内电池厂家广泛关注。但高镍三元材料由于其镍含量较高，PH值较高，需要电池厂家在制造过程中的条件相当苛刻，导致国内电池企业都无法使用或使用后达不到预期性能，也使高镍三元在国内得不到广泛的应用及推广。

目前为了降低镍钴锰酸锂材料PH值，一般通过水洗或湿法包覆铝、镁、钛等元素来降低表面PH值，但其工艺复杂，成本较高，水洗后虽然PH值能降低，但导致其比表面积增大，循环性能及比容量也会大打折扣，包覆铝、镁、钛等元素虽然也能降低其PH值，但效果有限，镍钴锰酸锂的加工性能也得不到明显改善。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种汽相包覆改性镍钴锰酸锂正极材料的制备方法，能够降低镍钴锰酸锂正极材料表面PH值，提高材料循环性能及加工性能。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明提供一种汽相包覆改性镍钴锰酸锂正极材料的制备方法，其包括以下步骤：

S1、将无水乙酸液体至于防腐蚀容器中，加热至120℃沸腾，把乙酸蒸气通过管道输送至脉冲式气流混合机进气口，保持进气压力≥0.8Mpa；

S2、将常规镍钴锰酸锂正极材料投入气动混合机料仓内，开启脉冲式气流混合机，使常规镍钴锰酸锂材料在乙酸汽体的作用下高速运动，混合过程中保持气流混合机内部为微正压，混合3-15分钟关闭气流混合机，得到包覆后的镍钴锰酸锂材料；

S3、将步骤S2中包覆后的镍钴锰酸锂材料置于辊道窑中以3-5℃/min的升温速率升温至650-800℃保温8-12h；

S4、将步骤S3中的烧结后产物自然冷却至室温，然后进行粉碎过筛，得到目标产品。

进一步地，步骤S1中，无水乙酸的纯度≥99％。

进一步地，步骤S1中，脉冲式气流混合机为江阴恒大物料自控系统有限公司产品，型号为HDQH-5。

进一步地，步骤S2中，常规镍钴锰酸锂正极材料中镍：钴：锰的摩尔比为3：3：3或4：2：4或5：2：3或6：2：2或7：1.5：1.5或8：1：1或9：0.5：0.5。

进一步地，步骤S2中，乙酸汽体的包覆量为常规镍钴锰酸锂质量的0.1％～3％，包覆时间为3-10分钟。

本发明所达到的有益效果是：