[发明专利]一种提高锂电池正极材料流动性的方法在审
申请号: | 201811230997.4 | 申请日: | 2018-10-22 |
公开(公告)号: | CN109411727A | 公开(公告)日: | 2019-03-01 |
发明(设计)人: | 陈庆;廖健淞 | 申请(专利权)人: | 成都新柯力化工科技有限公司 |
主分类号: | H01M4/36 | 分类号: | H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525 |
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地址: | 610091 四川省*** | 国省代码: | 四川;51 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 硬脂酸镁 锂电池正极材料 金属离子溶液 三元正极材料 滑石粉 正极材料 烧结 正极材料前驱体 导电性 浆料流动性 前驱体表面 前驱体颗粒 锂电池正极 安全性能 导电结构 高流动性 碱性条件 焦磷酸钠 颗粒形貌 使用寿命 吸附造粒 高流动 碳化 造粒 振实 锂盐 制备 配制 电池 复合 | ||
1.一种提高锂电池正极材料流动性的方法,其特征在于,采用含有金属离子的溶液作为原料,其中加入滑石粉、焦磷酸钠和硬脂酸镁在碱性条件下进行造粒,形成具有高流动相的正极材料前驱体,之后与锂盐复合进行高温烧结,使硬脂酸镁碳化,形成具有导电结构的高流动性正极材料,具体包括以下步骤:
(1)将NCM三元正极材料所需的镍源、锰源和钴源加入适量去离子水中,搅拌均匀,形成溶液A备用;
(2)向溶液A体系中加入滑石粉、焦磷酸钠和硬脂酸镁,搅拌超声3-5 min,使其在所述溶液A中均匀分散,静置2-5h,得到浑浊溶液B备用;
(3)向所述浑浊溶液B体系中加入氢氧化钠和粘合剂,静置3-4h后,过滤并低温烘干,获得表面吸附滑石粉和硬脂酸镁的NCM前驱体颗粒;
(4)最后加入锂源在260-300℃下预烧2-4h,使硬脂酸镁充分碳化后高温烧结,自然冷却至室温,获得滑石粉/碳复合包覆的NCM正极材料。
2.根据权利要求1所述的一种提高锂电池正极材料流动性的方法,其特征在于, 所述镍源为氯化镍、碳酸镍、硝酸镍、氢氧化镍、溴化镍、氟化镍中的一种,所述钴源为氯化钴、碳酸钴、硝酸钴、钴酸钠、溴化钴、氟化钴中的一种,所述锰源为氯化锰、碳酸锰、硝酸锰、锰酸钠、溴化锰、氟化锰中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种提高锂电池正极材料流动性的方法,其特征在于,所述镍源、钴源、锰源的摩尔比例为x:y:1-x-y,其中0.3<x<0.6,0.1<y<0.4,Ni离子的浓度控制为0.3-1.2mol/L。
4.根据权利要求1所述的一种提高锂电池正极材料流动性的方法,其特征在于,所述滑石粉、焦磷酸钠和硬脂酸镁的质量浓度分别为0.2-1.5%,0.4-0.8%和1.7-3.0%。
5.根据权利要求1所述的一种提高锂电池正极材料流动性的方法,其特征在于,步骤(3)中所述低温烘干采用40-60℃烘干,气压为40-3000Pa。
6.根据权利要求1所述的一种提高锂电池正极材料流动性的方法,其特征在于,所述表面吸附滑石粉和硬脂酸镁的NCM前驱体颗粒的粒径为30-90微米。
7.根据权利要求1所述的一种提高锂电池正极材料流动性的方法,其特征在于,所述浑浊溶液B体系中所述氢氧化钠和粘合剂的添加量为浑浊溶液B质量的3-8%和2-8%。
8.根据权利要求1所述的一种提高锂电池正极材料流动性的方法,其特征在于,所述粘合剂包括聚维酮、羟丙甲纤维素、羧甲纤维素钠、糖浆的一种或两种以上的组合。
9.根据权利要求1所述的一种提高锂电池正极材料流动性的方法,其特征在于,所述锂源为碳酸锂、硝酸锂、氢氧化锂中的一种,锂摩尔与NCM前驱体颗粒的摩尔比为1:1。
10.根据权利要求1所述的一种提高锂电池正极材料流动性的方法,其特征在于,所述高温烧结过程中烧结温度为650-800℃,烧结3-5h。
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