[发明专利]一种单晶形貌锂离子电池正极材料的制备方法有效

专利信息
申请号: 202010230168.7 申请日: 2020-03-27
公开(公告)号: CN113036095B 公开(公告)日: 2023-01-24
发明(设计)人: 彭威;胡进;杨志;周卓航;张曾;熊杰锋 申请(专利权)人: 巴斯夫杉杉电池材料有限公司
主分类号: H01M4/36 分类号: H01M4/36;H01M4/485;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
代理公司: 长沙朕扬知识产权代理事务所(普通合伙) 43213 代理人: 魏龙霞
地址: 410205 湖南省长*** 国省代码: 湖南;43
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摘要:
搜索关键词: 一种 晶形 锂离子电池 正极 材料 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种单晶形貌锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

(1)将金属盐溶液与氢氧化钠溶液加入反应釜中进行共沉淀反应,制备得到前驱体浆料;所述共沉淀反应的过程中不加入络合剂,得到的前驱体的比表面积大于100m2/g; 共沉淀反应的具体过程为:先在反应釜中加入纯水和氢氧化钠溶液作为底水,底水的pH为11~14,在惰性气氛下,将金属盐溶液和氢氧化钠溶液并流加入反应釜中,在10~70℃下进行反应4~24h;所述金属盐溶液为镍盐和其它金属盐的混合溶液,所述其它金属盐包括钴盐、锰盐、铝盐中一种或多种;

(2)将前驱体浆料与锂源、掺杂剂经湿法混合、喷雾干燥后,得到前驱体混合物;

(3)将前驱体混合物进行第一次烧结,得到一次烧结产物;

(4)将一次烧结产物进行水洗,水洗产物与包覆剂混合进行第二次烧结,得到单晶形貌锂离子电池正极材料。

2.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,锂源为氢氧化锂或碳酸锂,锂源中锂元素的摩尔和前驱体浆料中金属元素摩尔之和的比值为1.0~1.15。

3.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,所述掺杂剂为含有硼、铝、锆、钨、钛、锶、钇、钡、钼、铌中一种或多种元素的可溶盐。

4.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,喷雾干燥的进风温度为100~350℃,出风温度为40~120℃。

5.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,第一次烧结的温度为700~1000℃,恒温烧结8~24h。

6.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,第二次烧结的温度为200~800℃,恒温烧结3~12h。

7.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,水洗过程中控制固液质量比为0.5~2,水洗温度为5~40℃,水洗时间为1~40min。

8.如权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述包覆剂为含有硼、铝、锆、钨、钛、锶、钇、钡、钼、铌、磷中一种或多种元素的化合物。

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