[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

说明书

本发明涉及电化学技术领域，具体而言，涉及镍钴铝氢氧化物前驱体、其制备方法、正极材料和电池。一种镍钴铝氢氧化物前驱体的制备方法，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颗粒长大，使得所述镍钴铝氢氧化物前驱体形貌趋于球状。通过在化学共沉淀时添加表面活性剂有利于颗粒尺寸长大，特别是一次颗粒的尺寸长大，粒度均匀且形貌趋于球状，使得镍钴铝氢氧化物前驱体的组织结构上存在各种活性基，因而对金属离子产生螯合作用或吸附作用、或能使晶体定向生长或与其他化合物发生氢键作用，从而使材料结构更完整，结晶度更高，提升其电化学性能。

技术领域

本发明涉及电化学技术领域，具体而言，涉及镍钴铝氢氧化物前驱体、其制备方法、正极材料和电池。

背景技术

锂电池在现有电池中应用极为广泛，而锂电池中镍钴铝酸锂材料(NCA)又是最为常用的电池材料，镍钴铝氢氧化物前驱体是制备NCA必不可少的原料，镍钴铝氢氧化物前驱体的性能直接影响NCA的性能，继而影响整个电池的电化学性能，但是现有技术中镍钴铝氢氧化物前驱体存在颗粒粒度不均匀，颗粒较小、结晶性差，且致密度不高等问题。

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铝氢氧化物前驱体、其制备方法、正极材料和电池。通过特定的制备方法保证制备得到的镍钴铝氢氧化物前驱体颗粒较大，特别是一次颗粒较大且粒度均匀，且前驱体结晶性好，致密度高，提升了镍钴铝氢氧化物前驱体的性能，继而保证后续制备得到的正极材料有良好的电化学性能。

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铝氢氧化物前驱体的制备方法，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颗粒长大且更致密，使得所述镍钴铝氢氧化物前驱体形貌趋于球状。

在可选的实施方式中，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；

优选地，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；

优选地，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，而后再进行化学共沉淀；

优选地，每升所述反应体系的溶液对应添加所述表面活性剂1-10克。

在可选的实施方式中，当所述表面活性剂能与所述络合碱溶液混合溶解时，将所述表面活性剂与所述络合碱溶液混合形成第一混合溶液，而后再进行化学共沉淀；

优选地，所述络合碱溶液中包括氢氧化物和氨类物质；

优选地，所述氢氧化物为氢氧化钠或氢氧化钾；

优选地，所述氨类物质为氨；

更优选地，所述氢氧化物在所述第一混合溶液中的浓度为0.5-4mol/L；

更优选地，所述氨在所述第一混合溶液中的浓度为0.4-2mol/L；

更有选地，所述表面活性剂在所述第一混合溶液中的浓度为2-40g/L；

更优选地，能够溶解在所述络合碱溶液中的所述表面活性剂包括阴离子表面活性剂和非离子表面活性剂中的至少一种；

更优选地，所述阴离子表面活性剂包括磺酸盐类化合物和纤维素类化合物中的至少一种；

更优选地，所述磺酸盐类化合物为十二烷基苯磺酸钠；

更优选地，所述纤维素类化合物为羧甲基纤维素钠；

更优选地，所述非离子表面活性剂为乙二醇类聚合物，优选为聚乙二醇；