[发明专利]一种铝钛复合包覆镍钴锰正极材料的制备方法

说明书

本发明提供一种铝钛复合包覆镍钴锰正极材料的制备方法包括以下步骤，将制备完成的镍钴锰正极材料置于沉积室内，采用鼓泡法通过载气将两个蒸发器中的仲丁醇铝和四异丙醇钛分别带入所述沉积室，并向沉积室通入稀释气，在沉积室温度250~350℃下反应一段时间后，关闭载气，保持稀释气流量直至沉积室温度下降至100℃，即可得到铝钛复合包覆镍钴锰正极材料。本发明可直接在相对较低温条件下制备出铝钛复合包覆镍钴锰正极材料，包覆效果均匀、复合比例及成膜厚度易控，工艺简单。

技术领域

本发明属于锂离子电池领域，具体涉及一种铝钛复合包覆镍钴锰正极材料的制备方法。

背景技术

地球能源的匮乏及人们对环境保护意识提高，新能源汽车近年得到大力推广，其使用的锂离子动力电池也随之得到快速发展。新能源汽车与传统燃油汽车竞争中，电池能量密度是制约其普及的瓶颈之一。镍钴锰材料作为目前最高能量密度的正极材料，市场份额增速已达最高，已成为锂离子动力电池热门正极材料。

为提高改善镍钴锰正极材料循环寿命、倍率性能及首次库伦效率，包覆改性方案取得很好的改善效果。包覆材料众多，如氧化铝、氧化锆、氧化钛、氧化镁等，这些材料已被证明具有提高正极材料循环性能的特性。普遍认为，这些金属氧化物在充放电过程中，阻隔了正极活性物质与电解液的直接接触，避免了活性物质被电解液腐蚀；从而提高正极材料的稳定性，实现循环寿命的提升。

目前，最常用的包覆方法为液相包覆法，混合正极材料与配制的金属盐类溶液及对应的沉积剂，再进行蒸干、过滤、洗涤、热处理后，得到包覆完成的正极材料。这类方法往往步骤繁琐、包覆效果不够均匀等缺陷，影响正极材料性能的提升。

发明内容

本发明的目的是提供一种铝钛复合包覆镍钴锰正极材料的制备方法,以克服上述技术问题。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现：

一种铝钛复合包覆镍钴锰正极材料的制备方法包括以下步骤，将制备完成的镍钴锰正极材料置于沉积室内，采用鼓泡法通过载气将两个蒸发器中的仲丁醇铝和四异丙醇钛分别带入所述沉积室，并向沉积室通入稀释气，在沉积室温度250～350℃下反应一段时间后，关闭载气，保持稀释气流量直至沉积室温度下降至100℃，即可得到铝钛复合包覆镍钴锰正极材料。

本发明进一步的技术方案为，将仲丁醇铝带入沉积室的载气流量A为0.4～0.6slm，将所述四异丙醇钛带入沉积室的载气流量B为0.1～0.3slm，所述稀释气的流量为1.5～2.5slm。

本发明进一步的技术方案为，所述载气和稀释气均为惰性气体中的一种。

本发明进一步的技术方案为，所述载气和稀释气均为高纯氮气。

本发明进一步的技术方案为，所述载气流量A、载气流量B以及稀释气流量具有以下关系：1:0.2～0.4:3～6。

本发明进一步的技术方案为，所述仲丁醇铝、四异丙醇钛以及镍钴锰正极材料在沉积室内的反应时间为5～15min。

本发明进一步的技术方案为，所述蒸发器的温度控制在120～130℃，将所述仲丁醇铝和四异丙醇钛分别带入所述沉积室的载气通道温度控制在90～110℃。

有益效果：本发明可直接在相对较低温条件下制备出铝钛复合包覆镍钴锰正极材料，包覆效果均匀、复合比例及成膜厚度易控，工艺简单。

附图说明

图1为实施例1-4所得铝钛复合包覆镍钴锰正极材料在2.8-4.2V电压范围、1C倍率下的循环性能曲线。

具体实施方式