[发明专利]一种镍铝锂正极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种镍铝锂正极材料的制备方法，该正极材料的活性物质的化学式为Li1.02Ni1-x-yAlxZryO2，其中：x=0.22-0.3，y=0.12-0.16，该方法包括如下步骤：（1）湿法制备活性物质前驱体，（2）固相烧结法制备活性物质Li1.02Ni1-x-yAlxZryO2，（3）表面铬改性。本发明制备的正极材料，采用湿法制备和固相烧结法结合以获取较高的能量密度的活性物质，并使用Zr掺杂以及Cr表面改性处理提高材料的高温循环稳定性，使得该材料具备较高的比容量和高温电化学稳定性。因此该复合材料在用于锂离子电池时，尤其是在高温应用场合时，具有较高容量和较长使用寿命。

主权项

一种镍铝锂正极材料的制备方法，该正极材料的活性物质的化学式为Li1.02Ni1‑x‑yAlxZryO2，其中： x=0.22‑0.3，y=0.12‑0.16，该方法包括如下步骤：（1）湿法制备活性物质前驱体将镍、铝的可溶性盐按摩尔比Ni2+∶Al3+＝1‑x‑y∶x混合配制成1.5‑2mol/L水溶液一；将双氧水配制成3‑4mol/L水溶液二，将氢氧化钠配制成4‑5mol/L水溶液并加入1‑2mol/L的氨水，二者的体积比为(4‑8)∶1，得水溶液三，将配制好的三种水溶液加入带有搅拌装置的反应釜中，溶液一和二的进料速度均为15‑20ml/min，调节溶液三的进料速度以控制反应体系的pH值在12‑14之间，以500‑600rpm的速度搅拌，加热至60‑75℃，反应10‑15h后结束，然后过滤出镍铝氢氧化物，镍铝氢氧化物用去离子水洗涤过滤3‑5遍后，于120‑130℃真空干燥箱中烘干得到镍铝氢氧化物前驱体；（2）固相烧结法制备活性物质Li1.02Ni1‑x‑yAlxZryO2将上述镍铝氢氧化物前驱体、氢氧化锂、氢氧化锆按照摩尔比1.02:1‑y：y球磨混合充分，在空气气氛中，在950‑1000℃下保温10‑15h，自然降温至室温，粉碎分级，制得活性物质Li1.02Ni1‑x‑yAlxZryO2；（3）表面铬改性配制浓度为0.1‑0.2mol/L的硝酸铬溶液，将上述活性物质Li1.02Ni1‑x‑yAlxZryO2处理成粒径为10‑15μm的颗粒后加入该硝酸铬溶液中，形成混合物，磷酸溶液加入该混合物进行反应，使该正极活性物质颗粒表面形成磷酸铬层，其中该磷酸铬包覆层在该正极复合材料颗粒中的质量百分比为0.5‑1%，在400‑550℃下热处理该表面具有磷酸铝层的活性物质颗粒6‑10h，得到正极材料。