[发明专利]一种高镍正极材料的水洗除残碱方法及获得的正极材料

说明书

本发明公开了一种高镍正极材料的水洗除残碱方法及获得的正极材料。该高镍正极材料的水洗除残碱方法，包括以下步骤：获得高镍正极材料一烧料；获得羧甲基纤维素CMC‑X溶液；其中，CMC‑X为CMC‑H与CMC‑Li的混合物；通过羧甲基纤维素CMC‑X溶液对高镍正极材料一烧料进行水洗，经固液分离和烘干得到烘干物料。本发明通过向水中添加改性羧甲基纤维素CMC‑X(X＝H或Li)，在去除材料表面残余碱的同时，通过羧甲基纤维素锂弱化水洗对于材料表面晶格的损坏，同时在烘干过程抑制内部结构锂离子的析出，增加高镍材料的晶格稳定性，改善材料的容量及循环性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，尤其是涉及一种高镍正极材料的水洗除残碱方法及获得的正极材料。

背景技术

近年来，新能源行业得到了快速的发展。锂离子电池是新能源行业的一种储能装置，被广泛的应用在新能源汽车、电动工具、储能电站等领域内。高镍正极材料属于锂离子电池正极的一类，因为其具有高能量密度、低金属元素成本等特点逐渐变得热门起来。高镍正极材料对水份及其敏感，但由于材料表面的LiOH和Li₂CO₃含量较高，高镍正极材料在合成过程中经常会用到水洗工艺。现在常用的高镍正极材料水洗方法是按照一定的水料比搅拌一定的时间，再抽滤或压滤，最后进烘箱烘干，也有一些方法是往水中加入一些添加剂，比如HF、硼酸等。然而，在水洗过程中很容易造成材料表面晶格中的Li⁺溶出，生成没有电化学活性的NiO，破坏材料表相结构，也会影响材料的电化学性能，再者水洗之后需要进行材料烘干处理，材料表面依然残留较多水分，锂具有亲水性，在烘干的过程中相当于给Li⁺的析出提供了一个“拖拽力”，造成材料放电容量损失。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种高镍正极材料的水洗除残碱方法及获得的正极材料，解决现有技术中高镍正极材料的水洗工艺稳定性差，容易降低正极材料的电化学性能的技术问题。

本发明的第一方面提供一种高镍正极材料的水洗除残碱方法，包括以下步骤：

获得高镍正极材料一烧料；

获得羧甲基纤维素CMC-X溶液；其中，CMC-X为CMC-H与CMC-Li的混合物；

通过羧甲基纤维素CMC-X溶液对高镍正极材料一烧料进行水洗，经固液分离和烘干得到烘干物料。

本发明的第二方面提供一种高镍正极材料，该高镍正极材料通过本发明第一方面提供的高镍正极材料的水洗除残碱方法得到。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

本发明通过向水中添加改性羧甲基纤维素CMC-X(X＝H或Li)，在去除材料表面残余碱的同时，通过羧甲基纤维素锂弱化水洗对于材料表面晶格的损坏，同时在烘干过程抑制内部结构锂离子的析出，增加高镍材料的晶格稳定性，改善材料的容量及循环性能。

附图说明

图1是本发明对比例1和实施例2所得高镍正极材料的SEM图；

图2是本发明一烧料以及对比例2和实施例3所得高镍正极材料的充放电曲线图；

图3是本发明对比例1～2和实施例2～3所得高镍正极材料的循环性能图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的第一方面提供一种高镍正极材料的水洗除残碱方法，包括以下步骤：

S1、获得高镍正极材料一烧料；

S2、获得羧甲基纤维素CMC-X溶液；其中，CMC-X为CMC-H与CMC-Li的混合物；