[发明专利]一种高性能镍钴铝酸锂正极材料及其制备方法有效
申请号: | 201810257753.9 | 申请日: | 2018-03-27 |
公开(公告)号: | CN108630915B | 公开(公告)日: | 2022-10-11 |
发明(设计)人: | 郭孝东;徐春柳;向伟;吴振国;钟本和;徐雅迪 | 申请(专利权)人: | 四川大学 |
主分类号: | H01M4/36 | 分类号: | H01M4/36;H01M4/485;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525 |
代理公司: | 北京化育知识产权代理有限公司 11833 | 代理人: | 秦丽 |
地址: | 610065 四川*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 性能 镍钴铝酸锂 正极 材料 及其 制备 方法 | ||
1.一种高性能镍钴铝酸锂正极材料的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)氢氧化镍钴铝前驱体制备
首先将原料镍盐、钴盐和铝盐溶液按照空时100~300min的进料速率添加到50~60℃的反应容器内进行沉淀反应,反应过程中同时添加氨水和氢氧化钠溶液,维持反应体系的pH为11.3~11.7;待反应物进料至反应容器体积的50~80%时,调节盐溶液的进料速率为空时300~1000min,同时调节氨水和氢氧化钠溶液,维持反应体系的pH为10.8~11.0,继续进行沉淀反应至少10h,反应所得沉淀经洗涤、过滤、干燥即得到氢氧化镍钴铝前驱体;所述镍盐、钴盐和铝盐中镍、钴、铝离子摩尔比为80:15:5;
(2)前驱体表面改性
将所得氢氧化镍钴铝前驱体加入到含有表面活性剂、乙酸盐的混合溶液中,并搅拌均匀,再蒸发除去混合溶液中的溶剂,所得产物经干燥即得到表面改性的前驱体;所述表面活性剂的添加量为氢氧化镍钴铝前驱体质量的1%;所述乙酸盐的物质的量是氢氧化镍钴铝前驱体中镍、钴、铝总物质的量的1%;
(3)镍钴铝酸锂正极材料制备
将表面改性的前驱体于400~500℃,预烧4~10h,再将预烧所得产物与一水合氢氧化锂研磨均匀,之后在氧气氛围、720~800℃条件下煅烧12~20h,即得到高性能的镍钴铝酸锂正极材料;所述一水合氢氧化锂中锂的物质的量与氢氧化镍钴铝前驱体中镍、钴、铝总物质的量之比为(1.03~1.10):1;
所述镍盐为硫酸镍、硝酸镍和氯化镍中的一种,所述钴盐为硫酸钴、硝酸钴和氯化钴中的一种,所述铝盐为硫酸铝、硝酸铝和氯化铝中的一种;盐溶液中镍盐、钴盐和铝盐的总浓度为1~4mol/L;
所述氨水的浓度为2~4mol/L,所述氢氧化钠溶液的浓度为2~8mol/L;
所述表面活性剂为PVP或CTAB;
所述乙酸盐为乙酸钛;
含有表面活性剂、乙酸盐的混合溶液中溶剂为乙醇或去离子水;
所制备的镍钴铝酸锂正极材料一次颗粒为500nm,二次颗粒为10μm。
2.一种权利要求1所述方法制备得到的高性能镍钴铝酸锂正极材料。
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