[发明专利]一种基于铝浓度呈正态分布制备球型锂电池正极材料镍钴铝酸锂的方法

摘要

本发明公开了一种基于铝浓度呈正态分布制备球型锂电池正极材料镍钴铝酸锂的方法。该方法制备出的镍钴酸铝锂材料的形貌接近球体结构，铝元素的浓度沿着球心到球壳的浓度呈现正态分布。本发明的方法中，利用铝离子与氢氧根结合制备胶体，胶粒在强碱作用下溶解，形成四羟基合铝酸根离子液。依靠四羟基合铝酸根水解产生氢氧化铝完成方式沉降，水解的速度较慢可以与镍钴氢氧化物实现共沉淀，通过PH控制氢氧化铝的水解速度，形成了一种铝浓度为正态分布的镍钴酸铝锂球型材料。依靠有机介质3-甲基-1-丁醇的分散作用，在加热的条件下实现锂源与前驱体颗粒在分子程度上混料，较大提高了正极材料的克容量和循环性能。

主权项

一种基于铝浓度呈正态分布制备球型锂电池正极材料镍钴铝酸锂的方法，其特征在于，制备步骤如下：（1）四羟基合铝酸根离子液：配制浓度比为1：4的铝离子水溶液与氢氧根水溶液；将铝离子水溶液作为底液，通过控制碱的流速，在转速为300r/min搅拌直至生成氢氧化铝胶体；在氢氧化铝胶体中继续滴加强碱，将转速改为200r/min，直至胶体溶解，转移溶液抽虑去除杂质制得四羟基合铝酸根离子液；（2）球型镍钴铝前躯体制备：将可溶性的镍、钴盐按照摩尔量配比，配制成一定浓度的水溶液，加入既定配比的四羟基合铝酸根离子液；在40‑60℃水浴条件下，向底液滴入5mol/L的氨水，控制PH为9后停止滴加氨水；滴加四羟基合铝酸根离子液、镍钴盐金属溶液和5mol/L的氨水，用氢氧化钠溶液调节PH；陈化5‑12小时，50‑80℃蒸馏水洗涤、干燥，过筛得到镍钴酸铝锂氢氧化物前驱体；（3）有机介质混料：将镍钴铝酸锂氢氧化物前驱体与0.4256‑0.4773配比的锂源手动搅拌混料均匀，在初步混料后低速加热电动搅拌，保证温度在50‑70℃，滴入有机介质直至料样低粘稠状，使粉料在介质中混料均匀，达到分子的融合；当料样表面干燥后停止搅拌，取料在350‑700℃下，在氧化性气氛中保温20‑30小时，在干燥室破碎、过筛制得镍钴铝酸锂正极材料。