[发明专利]镍钴锰混合粒子及其制备方法、镍钴锰酸锂锂离子电池正极材料及其制备方法和锂离子电池

说明书

本发明公开了一种镍钴锰混合粒子及其制备方法、镍钴锰酸锂锂离子电池正极材料及其制备方法和锂离子电池，涉及锂电池技术领域。该镍钴锰混合粒子的制备方法包括将镍的可溶盐、钴的可溶盐和锰的可溶盐溶于水中，搅拌至完全溶解，制得混合溶液；接着对混合溶液进行干燥，获得镍钴锰混合粒子。获得的镍钴锰混合粒子可直接与锂源混合，然后烧结。本申请省去了三元前驱体的制备过程，以及三元前驱体制备过程中废水的后续处理，此外，制备三元前驱体的制备过程复杂，对设备要求高，导致整个生产成本增加，采用本申请提供的制备方法，无需制备三元前驱体，节约了成本，在一定程度上提高了电池的市场竞争力。

技术领域

本发明涉及锂电池技术领域，具体而言，涉及一种镍钴锰混合粒子及其制备方法、镍钴锰酸锂锂离子电池正极材料及其制备方法和锂离子电池。

背景技术

正极材料是锂离子电池的重要组成部分，其成本的高低直接影响着电池的成本，具有层状结构的三元材料因价格便宜、容量高、循环性能好、安全性能较高等优点，被认为是最具前景的锂离子电池正极材料之一。目前，量产化的三元材料主要是采用水热法、固相法、共沉淀法等来制备三元前驱体，然后再将三元前驱体与锂源混合烧结；其中，三元前驱体材料是镍钴锰氢氧化物Ni_xCo_yMn_(1-x-y)(OH)₂，其是三元复合正极材料前驱体产品，是以镍盐、钴盐、锰盐为原料，里面镍钴锰的比例(x:y:z)可以根据实际需要调整。

在三元材料的制备过程中，三元前驱体的制备尤为重要，且制备过程复杂，对各方面要求都比较高，同时在制备过程中会产生大量的废水。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的在于提供镍钴锰混合粒子的制备方法、镍钴锰混合粒子、镍钴锰酸锂锂离子电池正极材料的制备方法、镍钴锰酸锂锂离子电池正极材料和锂离子电池。

本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种镍钴锰混合粒子的制备方法，其包括：

将镍的可溶盐、钴的可溶盐和锰的可溶盐溶于水中，搅拌至完全溶解，制得混合溶液；

接着对所述混合溶液进行干燥，获得所述镍钴锰混合粒子；

优选地，所述干燥为喷雾干燥。

在可选的实施方式中，所述混合溶液中，镍离子、钴离子以及锰离子的摩尔比为5.5-6.5:1.5-2.5:1.5-2.5；

优选地，所述混合溶液中，所述镍的可溶盐的体积摩尔浓度为0.68-0.82 mol/L，所述钴的可溶盐的体积摩尔浓度为0.18-0.32mol/L，所述锰的可溶盐的体积摩尔浓度为0.18-0.32mol/L。

在可选的实施方式中，所述镍钴锰混合粒子的粒径分布范围为1-20μm。

第二方面，本发明实施例提供一种镍钴锰混合粒子，其是采用如前述实施方式任一项所述的镍钴锰混合粒子的制备方法制备而成；

优选地，所述镍钴锰混合粒子的球形度为0.83-0.95；

优选地，所述镍钴锰混合粒子的粒径分布范围为1-20μm。

第三方面，本发明实施例提供一种镍钴锰酸锂锂离子电池正极材料的制备方法，将如前述实施方式所述的镍钴锰混合粒子与锂源混合，然后烧结。

在可选的实施方式中，所述锂源中的锂的摩尔数与所述镍钴锰混合粒子中的镍、钴、锰的总摩尔数之比为(1.01-1.1):1。

在可选的实施方式中，所述烧结包括：在空气或氧气氛围下在850-980℃下处理12-20h；