[发明专利]一种单晶锰酸锂包覆镍钴锰酸锂的包覆材料及其生产方法与应用

说明书

本发明公开了单晶锰酸锂包覆镍钴锰酸锂的包覆材料及其生产方法与应用，属于锂离子电池材料技术领域；该单晶锰酸锂包覆镍钴锰酸锂的包覆材料包括单晶锰酸锂和镍钴锰酸锂；采用颗粒较小的单晶锰酸锂为包覆物，可以有效改善镍钴锰酸锂材料的安全性，进一步采用湿法包覆工艺可以使包覆物均匀的分布，能有效提高包覆材料材料的循环、高温、安全性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池材料技术领域，尤其涉及一种单晶锰酸锂包覆镍钴锰酸锂的包覆材料及其生产方法与应用。

背景技术

锂离子电池作为新能源产业已经在全世界得到推广，并广泛应用于数码产品、电动工具、电动车以及电动汽车领域，其中正极材料的工艺革新一直是行业内研究的重点和发展方向。

目前锂离子电池正极材料领域一般采用钴酸锂、镍钴锰酸锂、磷酸铁锂、锰酸锂等几种材料，这些材料在性能方面各有侧重，综合来看，镍钴锰酸锂材料(LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂)有较高的能量密度、电压平台、倍率、循环、高温等性能。

但是镍钴锰酸锂材料热稳定性较差，在高温情况下化学反应强烈，容易造成自燃现象，其安全性能一直限制了材料端的发展，因此，亟需寻找一种提升镍钴锰酸锂材料安全性的工艺，对镍钴锰酸锂材料的应用具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种单晶锰酸锂包覆镍钴锰酸锂的包覆材料及其生产方法与应用，采用颗粒较小的单晶锰酸锂为包覆物，可以有效改善镍钴锰酸锂材料的安全性，进一步采用湿法包覆工艺可以使包覆物均匀的分布，能有效提高包覆材料材料的循环、高温、安全性能。

为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：

一种单晶锰酸锂包覆镍钴锰酸锂的包覆材料，该包覆材料包括单晶锰酸锂和镍钴锰酸锂。

本发明实施例还提供了上述单晶锰酸锂包覆镍钴锰酸锂的包覆材料的生产方法，包括如下步骤：

(1)将单晶锰酸锂置于研磨装置，进行研磨，时间为60-180s，得到物料A；

(2)将镍钴锰酸锂材料、氧化铝球和去离子水置于球磨装置，进行混合，时间为20-40min；

(3)将步骤(1)的物料A加入到步骤(2)中混合，时间为60-120min，得到物料B；

(4)将物料B中的氧化铝球过滤后，进入搅拌装置，搅拌同时进行喷干，直至搅拌到喷干过程结束为止，得到物料C；

(5)将步骤(4)中的物料C经烧结、破碎、过筛、除铁后，得到单晶锰酸锂包覆镍钴锰酸锂的包覆材料。

进一步地，所述步骤(1)物料A的粒径为2-6μm。

进一步地，所述步骤(1)研磨装置为高速研磨机。

进一步地，所述步骤(2)中的镍钴锰酸锂材料：氧化铝球：去离子水的质量比为(0.5-1.5)：(0.5-1.5)：2；所述氧化铝球的粒径为20-40mm。

进一步地，所述步骤(2)中的球磨装置为卧式球磨机，转速为60-80R/min。

进一步地，所述步骤(3)中转速为20-40R/min。

进一步地，所述步骤(3)中的物料A与镍钴锰酸的质量比为(0.5-1.5):1000。

进一步地，所述步骤(4)中搅拌速度为30-50R/min；喷干温度为260-280℃。

进一步地，所述步骤(5)中烧结温度为300-650℃，时间4-8h。