[发明专利]一种锂离子电池高镍三元材料的制备方法有效

专利信息
申请号: 201811362361.5 申请日: 2018-11-15
公开(公告)号: CN109473652B 公开(公告)日: 2021-07-09
发明(设计)人: 高玉仙;李道聪;陈厚梅;陈方 申请(专利权)人: 合肥国轩高科动力能源有限公司
主分类号: H01M4/36 分类号: H01M4/36;H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525;B82Y30/00
代理公司: 合肥天明专利事务所(普通合伙) 34115 代理人: 韩燕;金凯
地址: 230011 安*** 国省代码: 安徽;34
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摘要:
搜索关键词: 一种 锂离子电池 三元 材料 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种锂离子电池高镍三元材料的制备方法,其特征在于:具体包括有以下步骤:

(1)、将连续共沉淀法制备的高镍三元氢氧化物前驱体与微粉氢氧化锂混合烧结制备得到高镍三元材料,然后对制备得到的高镍三元材料进行粉碎分级,分成大尺寸高镍三元材料和小尺寸高镍三元材料,所述的大尺寸高镍三元材料的中值粒径与小尺寸高镍三元材料的中值粒径相差3-15um;其中,高镍三元氢氧化物前驱体的组成为NixCoyMn(1-x-y)(OH)2,0.80≤x1,0y≤0.15;

(2)、将大尺寸高镍三元材料和小尺寸高镍三元材料均进行搅拌水洗,大尺寸高镍三元材料的水洗时间为5-30min,小尺寸高镍三元材料的水洗时间比大尺寸高镍三元材料的水洗时间短1-20min,水洗后的大尺寸高镍三元材料和小尺寸高镍三元材料均经过离心脱水后进行真空干燥,干燥后的大尺寸高镍三元材料和小尺寸高镍三元材料分别进行干法包覆纳米氧化物,干法包覆纳米氧化物时采用的纳米氧化物为氧化铝、氧化锆、氧化镁、三氧化钨和二氧化钛中的一种或者多种混合,所述的纳米氧化物的一次粒径为10-100nm,包覆后的大尺寸高镍三元材料和小尺寸高镍三元材料分别进行二次烧结;其中,小尺寸高镍三元材料进行干法包覆纳米氧化物时的包覆量为0.1%-0.5%wt,大尺寸高镍三元材料的包覆量与小尺寸高镍三元材料的包覆量之比等于大尺寸高镍三元材料与小尺寸高镍三元材料的比表面积之比;

(3)、将二次烧结后的大尺寸高镍三元材料和小尺寸高镍三元材料分别进行粉碎除磁,然后将大尺寸高镍三元材料和小尺寸高镍三元材料进行充分混合即得到锂离子电池高镍三元材料,锂离子电池高镍三元材料的组成为LiNixCoyMn(1-x-y)O2,0.80≤x1,0y≤0.15。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池高镍三元材料的制备方法,其特征在于:所述的步骤(1)中,高镍三元氢氧化物前驱体的中值粒径为8-15um,微粉氢氧化锂的中值粒径为6-20um。

3.根据权利要求1所述的一种锂离子电池高镍三元材料的制备方法,其特征在于:所述的步骤(1)中,高镍三元氢氧化物前驱体与微粉氢氧化锂混合烧结的温度为700-800℃。

4.根据权利要求1所述的一种锂离子电池高镍三元材料的制备方法,其特征在于:所述的步骤(2)中,搅拌水洗所用的水和高镍三元材料的质量比为1-3:1。

5.根据权利要求1所述的一种锂离子电池高镍三元材料的制备方法,其特征在于:所述的步骤(2)中,大尺寸高镍三元材料二次烧结的温度为650-750℃,小尺寸高镍三元材料二次烧结的温度比大尺寸高镍三元材料二次烧结的温度低10-150℃。

6.根据权利要求1所述的一种锂离子电池高镍三元材料的制备方法,其特征在于:所述的步骤(3)中,大尺寸高镍三元材料和小尺寸高镍三元材料进行粉碎除磁和充分混合时,环境的相对湿度小于10%。

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