[发明专利]低残碱三元正极材料的制备方法及低残碱三元正极材料

说明书

本发明提供了一种低残碱三元正极材料的制备方法及低残碱三元正极材料，该方法包括如下步骤：S1：提供三元前驱体，对所述三元前驱体进行破碎，使其成为纳微米颗粒，以得到作为添加剂的纳微米颗粒三元前驱体，所述三元前驱体的通式为：Nisubgt;x/subgt;Cosubgt;y/subgt;Mnsubgt;z/subgt;(OH)subgt;2/subgt;，其中：x+y+z＝1，0.6≤x1，0y1，0z1；S2：通过烧结的方式，将作为添加剂的纳微米颗粒三元前驱体与三元正极材料中的碱性物质发生反应。该三元正极材料的制备方法制得的三元正极材料能够在保证三元正极材料的放电容量、及循环稳定性的同时，有效地降低三元正极材料表面的残碱。

技术领域

本发明涉及电池技术领域，特别涉及一种低残碱三元正极材料的制备方法及低残碱三元正极材料。

背景技术

超高镍三元正极材料由于具有超高的放电比容量、较高的工作电压、较低的钴含量，是锂离子电池用正极材料的主要发展方向。但是超高镍三元正极材料表面在烧结后往往留有很高的残碱，残碱主要成分为氢氧化锂与碳酸锂混合物。众所周知，电芯中的痕量水是锂离子电池最大的天敌，而残碱极易吸收空气中的水分，导致使用此正极材料制备的浆料“果冻化”，增加了工艺的难度。另外这还会使得制备的极片水分也居高不下，造成锂电池胀气鼓包，恶化电芯的性能，同时降低电芯的安全性。所以高镍三元正极材料必须将残碱降低到一定量才能正常使用。

如何能够降低残碱，是行业中的一个突出的问题。

发明内容

鉴于此，本发明提供了一种低残碱三元正极材料的制备方法及低残碱三元正极材料，该三元正极材料的制备方法制得的三元正极材料能够在保证三元正极材料的放电容量、及循环稳定性的同时，有效地降低三元正极材料表面的残碱。

本发明提供了一种低残碱三元正极材料的制备方法，该方法包括如下步骤：

S1：提供三元前驱体，对所述三元前驱体进行破碎，使其成为纳微米颗粒，以得到作为添加剂的纳微米颗粒三元前驱体，所述三元前驱体的通式为：Ni_xCo_yMn_z(OH)₂，其中：x+y+z＝1，0.6≤x1，0y1，0z1；

S2：通过烧结的方式，将作为添加剂的纳微米颗粒三元前驱体与三元正极材料中的碱性物质发生反应。

进一步地，在进行S2步骤时，该方法包括：

S211：提供超高镍三元前驱体及单水合氢氧化锂，并将上述原料进行混合及烧结，所述超高镍三元前驱体的通式为Ni_xCo_yMn_z(OH)₂，其中：x+y+z＝1，0.9≤x1，0y+z≤0.1；

S212：将S211步骤内的烧结产物进行细化，以得到初级三元正极材料；

S213：将作为添加剂的纳微米颗粒三元前驱体，与所述初级三元正极材料进行混合，并再次进行烧结；

S214：将S213步骤得到的烧结产物进行细化，以得到低残碱三元正极材料。

进一步地，在进行S2步骤时，该方法包括：

S221：将作为添加剂的纳微米颗粒三元前驱体、超高镍三元前驱体及单水合氢氧化锂混合，并进行烧结；

S222：将S221步骤中的烧结产物进行破碎和细化，以得到低残碱三元正极材料。

进一步地，所述单水合氢氧化锂的物质的量，与作为添加剂的三元前驱体与所述超高镍三元前驱体的物质的量之和，的摩尔比为0.9：1-1.02:1。

进一步地，在进行烧结时，该方法包括：