[发明专利]一种内部具有微孔结构NCM三元正极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种内部具有微孔结构NCM三元正极材料的制备方法，属于化学储能电池领域。所述方法在共沉淀法合成NCM三元正极材料前驱体过程中加入复合的阳离子型和非离子型表面活性剂体系吸附于一次纳米片结构表面，在随后的与氢氧化锂混合煅烧过程中，调控升温速率以及控制初烧温度使得表面活性剂分解并最终在材料内部形成微孔结构。微孔结构的存在使得长循环过程中一次颗粒之间的碰撞和挤压过程被抑制，因此二次颗粒的结构稳定性得到保持；同时材料在长循环充放电中的粉化现象得到缓解，材料在充放电循环过程的循环稳定性得到提高。

主权项

1.一种内部具有微孔结构NCM三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下：(1)将可溶性镍盐、可溶性钴盐和可溶性锰盐三种金属盐按照镍、钴与锰的摩尔比为x：y：(1‑x‑y)配制成镍、钴、锰离子总浓度为1～2mol/L的混合盐溶液，其中0<x<1，0<y<1，0<(x+y)<1；(2)将阳离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂按照质量比1:4～4:1混合得到表面活性剂复配体系；其中，阳离子型表面活性剂为十八烷基胺盐酸盐或烷基二甲基苄基氯化铵；非离子型表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚或高碳脂肪醇聚氧乙烯醚；(3)将浓度为0.2～2mol/L的氨水溶液作为底液加入到反应釜中，加入表面活性剂复配体系，将混合盐溶液和浓度为0.5～0.7mol/L的氨水溶液以相同的进料速度泵入反应釜中，控制反应釜内温度为50～60℃；加入浓度为2～4mol/L的氢氧化钠溶液控制反应釜内pH为10.8～11.2，在整个进料过程中通入氩气或氮气作为保护气体，并以500～700r/min的搅拌速度持续搅拌，进料结束后得到的产物过滤后得到一种NCM三元正极材料的前驱体；其中，混合盐溶液：浓度为0.2～2mol/L的氨水溶液：表面活性剂复配体系：浓度为0.5～0.7mol/L的氨水溶液：氢氧化钠溶液的用量比为100～500mL：100～1000mL：1～10g：400～600mL：200～1000mL；(4)将NCM三元正极材料的前驱体与氢氧化锂混合均匀，先以6～10℃/min升温至200～400℃，保温3～7h，再以6～10℃/min升温至700～900℃，保温12～24h，得到一种内部具有微孔结构的NCM三元正极材料。