[发明专利]核壳结构镍钴锰三元正极材料前驱体及其制备方法有效
| 申请号： | 201810627625.9 | 申请日： | 2018-06-19 |
| 公开（公告）号： | CN108878818B | 公开（公告）日： | 2019-07-16 |
| 发明（设计）人： | 童汇;王旭;姚赢赢;周其杰;喻万景 | 申请（专利权）人： | 中南大学 |
| 主分类号： | H01M4/36 | 分类号： | H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 长沙星耀专利事务所(普通合伙) 43205 | 代理人： | 陆僖;宁星耀 |
| 地址： | 410083 湖南*** | 国省代码： | 湖南;43 |
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| 摘要： | 核壳结构镍钴锰三元正极材料前驱体及其制备方法，所述三元正极材料前驱体为平均粒径5～12μm的核壳结构颗粒；其中，内核的化学式为NixCoyMn(1‑x‑y)(OH)2，其中，0.6≤x≤0.9，0.1≤y≤0.4，1‑x‑y≥0；所述壳层的化学式为NixCoyMn(1‑x‑y)CO3，其中，0.4≤x≤0.7，0.1≤y≤0.4，1‑x‑y＞0。本发明还公开了所述三元正极材料前驱体的制备方法。将本发明核壳结构镍钴锰三元正极材料前驱体进行混锂烧结后的三元正极材料组装成电池，表现出了优异的电化学性能；本发明方法工艺简单、成本低、适宜于工业化生产。 | ||
| 搜索关键词： | 三元正极材料 前驱体 核壳结构 镍钴锰 制备 核壳结构颗粒 电化学性能 平均粒径 烧结 壳层 内核 组装 电池 表现 | ||
【主权项】：
1.一种核壳结构镍钴锰三元正极材料前驱体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将高镍含量镍钴或镍钴锰溶液泵入装有氨水溶液的反应釜中，并同时用氨水调节反应体系的氨水浓度，用氢氧化物沉淀剂溶液调节反应体系的pH值，搅拌进行共沉淀反应，至颗粒平均粒径生长至3～8μm，得含有前驱体核材料的溶液；所述氨水溶液与高镍含量镍钴或镍钴锰溶液的体积比为0.1～10:1；所述高镍含量镍钴或镍钴锰溶液的加料速度为50～100mL/h；所述高镍含量镍钴或镍钴锰溶液中，金属离子的浓度为1～3mol/L，Ni占总金属离子的摩尔百分比为60～90%，Co占总金属离子的摩尔百分比为10～40%，Mn占总金属离子的摩尔百分比为0～30%；所述共沉淀反应的温度为50～70℃；（2）将低镍含量镍钴锰溶液泵入步骤（1）所得含有前驱体核材料的溶液中，并同时用氨水调节反应体系的氨水浓度，用碳酸盐沉淀剂溶液调节反应体系的pH值，搅拌进行共沉淀反应，至颗粒平均粒径生长至5～12μm，停止泵入低镍含量镍钴锰溶液，得含有前驱体核壳层材料的溶液；所述低镍含量镍钴锰溶液的加料速度为50～100mL/h；所述低镍含量镍钴锰溶液中，金属离子的浓度为1～3mol/L，Ni占总金属离子的摩尔百分比为40～70%，Co占总金属离子的摩尔百分比为10～40%，Mn占总金属离子的摩尔百分比为20～50%；在同一反应体系中，低镍含量镍钴锰溶液的镍含量低于高镍含量镍钴或镍钴锰溶液的镍含量；所述共沉淀反应的温度为50～70℃；（3）将步骤（2）所得含有前驱体核壳层材料的溶液搅拌进行陈化，过滤，洗涤，干燥，得核壳结构镍钴锰三元正极材料前驱体。
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