[发明专利]镍钴铝氢氧化物前驱体、其制备方法、正极材料和电池有效
申请号: | 201911037881.3 | 申请日: | 2019-10-29 |
公开(公告)号: | CN110752366B | 公开(公告)日: | 2021-07-30 |
发明(设计)人: | 黄玲;王英;唐仁衡;肖方明;李文超 | 申请(专利权)人: | 广东省稀有金属研究所 |
主分类号: | H01M4/485 | 分类号: | H01M4/485;H01M4/525;H01M10/052 |
代理公司: | 北京超凡宏宇专利代理事务所(特殊普通合伙) 11463 | 代理人: | 陈秋梦 |
地址: | 510000 广*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 镍钴铝 氢氧化物 前驱 制备 方法 正极 材料 电池 | ||
1.一种镍钴铝氢氧化物前驱体的制备方法,其特征在于,包括:在化学共沉淀法的反应体系中添加表面活性剂进行改性,促进所述镍钴铝氢氧化物前驱体的颗粒长大且更致密,使得所述镍钴铝氢氧化物前驱体的形貌趋于球状;
形成所述反应体系包括将络合碱溶液、金属盐溶液和底液混合后形成反应溶液;
添加所述表面活性剂进行改性包括将所述表面活性剂与所述络合碱溶液、所述金属盐溶液和所述底液中的至少一种混合溶解,而后按照表面活性剂溶解混合的情况可以选择下述方式中的任意一种进行化学共沉淀:
(1)当所述表面活性剂能与所述底液混合溶解时,化学共沉淀包括将表面活性剂与所述络合碱溶液混合后形成的第一混合溶液和所述金属盐溶液同时通入表面活性剂与所述底液混合形成的第二混合溶液中;其中,所述表面活性剂选自十二烷基苯磺酸钠、木质素磺酸钠、羧甲基纤维素钠、聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇中的至少一种;每升所述反应体系的溶液对应添加所述表面活性剂3.27-10克;
(2)当所述表面活性剂能与所述金属盐溶液混合溶解时,化学共沉淀包括将所述表面活性剂与所述金属盐溶液混合形的成第三混合溶液和所述络合碱溶液同时加入所述第二混合溶液中;其中,所述表面活性剂为聚乙二醇,每升所述反应体系的溶液对应添加所述表面活性剂5克-10克。
2.根据权利要求1所述的镍钴铝氢氧化物前驱体的制备方法,其特征在于,形成所述反应体系包括将所述络合碱溶液和所述金属盐溶液同时通入所述底液中。
3.根据权利要求2所述的镍钴铝氢氧化物前驱体的制备方法,其特征在于,所述络合碱溶液中包括氢氧化物和氨类物质。
4.根据权利要求3所述的镍钴铝氢氧化物前驱体的制备方法,其特征在于,所述氢氧化物为氢氧化钠或氢氧化钾;所述氨类物质为氨。
5.根据权利要求4所述的镍钴铝氢氧化物前驱体的制备方法,其特征在于,所述氢氧化物在所述第一混合溶液中的浓度为0.5-4mol/L;所述氨在所述第一混合溶液中的浓度为0.4-2mol/L。
6.根据权利要求1所述的镍钴铝氢氧化物前驱体的制备方法,其特征在于,所述底液包括所述氨类物质;所述氨类物质在所述第二混合溶液中的浓度为0.2-1mol/L。
7.根据权利要求1所述的镍钴铝氢氧化物前驱体的制备方法,其特征在于,所述金属盐溶液、所述第一混合溶液和第二混合溶液的体积比为1:0.5-4:0.3-2;
所述金属盐溶液、所述络合碱溶液和第二混合溶液的体积比为1:0.5-4:0.3-2。
8.根据权利要求1所述的镍钴铝氢氧化物前驱体的制备方法,其特征在于,所述第三混合溶液中金属离子的总浓度为1.0-3mol/L。
9.根据权利要求1所述的镍钴铝氢氧化物前驱体的制备方法,其特征在于,所述金属盐溶液包括钴盐和镍盐。
10.根据权利要求9所述的镍钴铝氢氧化物前驱体的制备方法,其特征在于,所述钴盐为硫酸钴,所述镍盐为硫酸镍。
11.根据权利要求9所述的镍钴铝氢氧化物前驱体的制备方法,其特征在于,
所述金属盐溶液还包括铝盐,所述铝盐为硫酸铝。
12.根据权利要求1所述的镍钴铝氢氧化物前驱体的制备方法,其特征在于,所述金属盐溶液中金属离子的总浓度为1.0-3.0mol/L。
13.根据权利要求1所述的镍钴铝氢氧化物前驱体的制备方法,其特征在于,所述第三混合溶液、所述络合碱溶液和第二混合溶液的体积比为1:0.5-4:0.3-2。
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