[发明专利]一种级配高镍三元正极材料及其制备方法和应用在审
| 申请号： | 201910168195.3 | 申请日： | 2019-03-06 |
| 公开（公告）号： | CN109888235A | 公开（公告）日： | 2019-06-14 |
| 发明（设计）人： | 许帅军;阮丁山;刘伟健;唐盛贺;林波;陈希文;李长东 | 申请（专利权）人： | 广东邦普循环科技有限公司;湖南邦普循环科技有限公司;湖南邦普汽车循环有限公司 |
| 主分类号： | H01M4/36 | 分类号： | H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 广州嘉权专利商标事务所有限公司 44205 | 代理人： | 左恒峰 |
| 地址： | 528100 广东*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 高镍 添加剂混合 烧结 级配 三元正极材料 多晶材料 包覆 制备方法和应用 单晶材料 前驱体 单晶 掺杂 循环稳定性 级配材料 使用寿命 混合料 锂电池 产气 多晶 改性 无水 压实 锂源 电池 应用 | ||
1.一种级配高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)将高镍多晶前驱体NixM1-x(OH)2、无水LiOH、掺杂添加剂混合，将所得的掺杂混合物进行烧结，经处理后得到的烧结产物再与包覆添加剂混合，将所得的包覆混合物进行烧结，得到二次平均粒径为8μm～20μm的高镍多晶材料LiNixM1-xO2；其中，0.5≤x＜1，M为Co、Mn、Al、Mg、Zn、V、Mo、W、Cu、Sn中的至少两种；
2)将三元单晶前驱体NiyM’1-y(OH)2、锂源、掺杂添加剂混合，将所得的掺杂混合物进行烧结，经处理后得到的烧结产物再与包覆添加剂混合，将所得的包覆混合物进行烧结，得到一次平均粒径为0.5μm～5μm的三元单晶材料LiNiyM’1-yO2；其中，0.3≤y＜1，M’为Co、Mn、Al、Mg、Zn、V、Mo、W、Cu、Sn中的至少两种；
3)将高镍多晶材料和三元单晶材料按质量比(1～9)：1混合，得到级配高镍三元正极材料；或者将混合料再与包覆添加剂混合，把所得的包覆混合物进行烧结，得到级配高镍三元正极材料；
所述掺杂添加剂选自ZrO2、SrO、Al2O3、Al(OH)3、MgO、TiO2、B2O3、Sb2O5、Nb2O5、Y2O3、H3BO3、AlF3中的至少一种；
所述包覆添加剂选自ZrO2、Al2O3、Al(OH)3、TiO2、H3BO3、B2O3、AlPO3、YPO3、AlF3中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的一种级配高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于：步骤1)中，无水LiOH为自制无水LiOH，制备方法如下：将粒径D50为5μm～30μm的LiOH·H2O进行脱水处理，得到D50为5μm～50μm的无水LiOH。
3.根据权利要求1所述的一种级配高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于：步骤1)和步骤2)中，掺杂添加剂占前驱体质量的500ppm～4000ppm。
4.根据权利要求3所述的一种级配高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于：步骤1)和步骤2)中，掺杂混合物烧结的温度为700℃～1000℃，烧结的时间为12h～35h。
5.根据权利要求1所述的一种级配高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于：步骤1)、步骤2)和步骤3)中，包覆添加剂占包覆混合物总质量的500ppm～3000ppm。
6.根据权利要求5所述的一种级配高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于：步骤1)、步骤2)和步骤3)中，包覆混合物烧结的温度为200℃～700℃，烧结的时间为4h～15h。
7.根据权利要求1所述的一种级配高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于：步骤2)中，锂源选自无水LiOH、LiOH·H2O、碳酸锂，硝酸锂、氧化锂、乙酸锂、草酸锂中的至少一种。
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