[发明专利]三元正极材料及其制备方法和锂离子电池在审
| 申请号： | 201911119900.7 | 申请日： | 2019-11-15 |
| 公开（公告）号： | CN112820872A | 公开（公告）日： | 2021-05-18 |
| 发明（设计）人： | 尹亚;温伟城;严武渭;杨顺毅;黄友元 | 申请（专利权）人： | 深圳市贝特瑞纳米科技有限公司 |
| 主分类号： | H01M4/485 | 分类号： | H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 北京品源专利代理有限公司 11332 | 代理人： | 巩克栋 |
| 地址： | 518106 广东省深圳市光*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 三元 正极 材料 及其 制备 方法 锂离子电池 | ||
1.一种三元正极材料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
提供混合粉料，所述混合粉料包括混合的三元前驱体和锂源；对所述混合粉料用等离子体焰流进行热处理，得到基体粉料，即为所述三元材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述三元前驱体包括镍钴锰三元前驱体和/或镍钴铝三元前驱体；
优选地，所述镍钴锰三元前驱体为镍钴锰的复合氢氧化物；
优选地，所述镍钴锰的复合氢氧化物的化学式为NixCoyMn1-x-y(OH)2，其中0.4≤x＜1，0＜y≤0.4；
优选地，所述镍钴铝三元前驱体为镍钴铝的复合氢氧化物；
优选地，所述镍钴铝的复合氢氧化物的化学式为NixCoyAl1-x-y(OH)2，其中0.8≤x＜1，0＜y≤0.2；
优选地，所述锂源包括氢氧化锂、碳酸锂、醋酸锂或硝酸锂中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述锂源包括碳酸锂和/或氢氧化锂；
优选地，所述锂源中锂元素的摩尔数与所述三元前驱体中金属元素的总摩尔数的摩尔比为0.95:1-1.15:1。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述混合粉料还包括掺杂剂；
优选地，所述掺杂剂包括含有掺杂元素的物质，优选为掺杂元素的氧化物；
优选地，所述掺杂元素包括Ti、Sr、W、Mo、Nb、Zr、Ta、B或Mg中的任意一种或至少两种的组合，优选为Ti、Sr、Zr或B中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，以三元前驱体的质量为基准计，所述掺杂剂中的掺杂元素的添加量为300ppm-3000ppm，优选为500ppm-1500ppm。
4.根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述用等离子体焰流进行热处理的方法包括：将所述混合粉料送入等离子体炬产生的等离子体焰流中，在工作气体气氛下通过等离子体焰流进行热处理，得到基体粉料。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，将所述混合粉料送入等离子体炬的送粉速率为50kg/h-150kg/h；
优选地，用送粉器将所述混合粉料送入等离子体炬，所述送粉器用送粉气体作为输送粉料的介质气体；
优选地，所述送粉气体包括N2、Ar、H2或He中的任意一种或至少两种的组合；
优选地，所述送粉气体为Ar和O2的混合气；
优选地，所述Ar和O2的混合气中，O2的体积分数为10％-20％；
优选地，所述混合粉料的喷出口方向与等离子体炬的焰流喷出方向间的角度为15°-35°；
优选地，所述等离子体炬的电流为50A-250A，优选为80A-180A；
优选地，所述等离子体炬的功率为10kW-60kW，优选为18kW-40kW；
优选地，所述工作气体包括O2，还包括N2、Ar、H2或He中的任意一种或至少两种的组合；优选所述工作气体为Ar及N2中的一种和O2的混合气；
优选地，所述工作气体中，O2的体积分数为10％-20％；
优选地，所述工作气体的流量为1.0m3/h-3.5m3/h；
优选地，所述混合粉料在等离子体焰流中的反应温度为800℃-900℃。
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