[发明专利]一种用于高压实密度NCA正极材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种用于高压实密度NCA正极材料的制备方法，属于锂离子电池正极材料的制备技术领域，该方法包括以下步骤：在混料机中将类球形镍钴铝酸锂(LiNi_0.94Co_0.04Al_0.02O₂)三元正极材料与单晶型镍钴铝酸锂(LiNi_0.94Co_0.04Al_0.02O₂)三元正极材料混合，类球形镍钴铝酸锂和单晶型镍钴铝酸锂的质量比例为1.5‑4之间，压实密度可以达到3.80g/cm³以上，首次放电比容量可以达到218mAh/g以上，制备得高压实密度镍钴铝酸锂三元正极材料的方法。本发明所制备的材料不仅具有高的压实密度，还具有较高的克容量、循环性能及良好的高温储存性能。

技术领域

本发明属于锂离子电池正极材料技术领域，具体涉及一种用于高压实密度NCA正极材料的制备方法。

背景技术

随着新能源汽车、航天航空领域的不断发展，对锂离子电池的性能（如能量密度、容量保持率、安全性能、高低温性能）提出了更高的要求，锂离子电池产品日益趋于向高容量、质量轻、倍率性能及循环性能好等方向发展，尤其是高能量密度方向。对正极材料而言，放电比容量、工作平台电压、粉体材料的填充性等是影响能量密度的几个关键因素。LiCoO₂是目前使用最为广泛的正极材料，虽然其具有较大的压实密度，但其自身克容量与NCA正极材料相比还相差甚远，通常以提升充放电电压的方式来提高其克容量，但高电压下材料结构并不稳定并且高电压下会伴随着大量的副反应；NCA正极材料具有较高的克容量，是一种良好的高能量密度材料。

通常类球形NCA正极材料压实密度在3.55-3.65g/cm³。单晶型NCA正极材料形貌规整，且为一次单晶粒子，与二次球形颗粒相比具有较大的密度。本实验通过大颗粒二次球形NCA正极材料与形貌规整的单晶型NCA正极材料进行级配的方式来提高压实密度。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于高压实密度NCA正极材料的制备方法。

为了满足上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种用于高压实密度NCA正极材料的制备方法，其特征在于：采用混料机将重量比例为1.5-4的类球形镍钴铝酸锂LiNi_0.94Co_0.04Al_0.02O₂三元正极材料与单晶型镍钴铝酸锂LiNi_0.94Co_0.04Al_0.02O₂三元正极材料混合4~8h，制备得到高压实密度NCA正极材料。

优选的，所述的类球形镍钴铝酸锂LiNi_0.94Co_0.04Al_0.02O₂三元正极材料的粒径范围满足17μm≤D₅₀≤19μm；单晶型镍钴铝酸锂LiNi_0.94Co_0.04Al_0.02O₂三元正极材料的粒径范围满足1.5μm≤D₅₀≤3μm。