[发明专利]一种铬掺杂高电压高镍三元锂电池正极材料及制备方法

摘要

本发明提供了一种铬掺杂高电压高镍三元锂电池正极材料及制备方法。将含有四价铬的无机盐浸入熔融氢氧化钠中反应，分离氧化镁后获得含镍、铬的铵配合物，然后加入氧化助剂、钴源和锰源进行球磨，接着采用共沉淀法制得铬掺杂的NCM前驱体，在预烧、研磨粉碎后，与粉末状锂源混合进行富氧固相烧结，即得铬掺杂的高镍三元锂电池正极材料。该方法通过四价铬与三价镍形成稳定镍层结构，同时使得四价铬在烧结中歧化价混合价态，有效抑制了镍离子过氧化从晶格中脱离的问题，制得的高镍三元正极材料的循环性能好，高温性能佳，使用中锂电池容量损失小，安全性和稳定性好，具有极好的应用前景。

主权项

1.一种铬掺杂高电压高镍三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将40~50重量份氢氧化钠加热至熔融，然后将50~60重量份含有四价铬的无机盐浸入并搅拌反应10~20min，进行冷却，接着加入足量去离子水浸出40~50min后过滤，之后使用硫酸与硫酸铵分离氧化镁，制得含镍、铬的铵配合物；（2）将步骤（1）制得的25~30重量份含镍、铬的铵配合物加入1~3重量份氧化助剂后球磨30~35min，接着加入8~12重量份钴源和7~11重量份锰源继续球磨30~35min，得到混合粉体，然后与2~4重量份沉淀剂共同加入到40~57重量份去离子水中，搅拌反应30~40min，过滤、真空干燥，得到铬掺杂的NCM前驱体；（3）将步骤（2）制得的铬掺杂的NCM前驱体加入管式炉中，在800~850℃下预烧5~6h，取出后进行粉碎、研磨、筛分得到粉体，接着取50~55重量份的铬掺杂的NCM粉体与45~50重量份粉末状锂源混合，进行富氧固相烧结，自然冷却后，即得铬掺杂的高镍三元锂电池正极材料。