利索能及
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专利号: 2018108947671
申请人: 清远佳致新材料研究院有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-19
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种包覆型锂离子电池三元正极材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤1)分别按照化学计量比Ni:Co:Mn=6:2:2、5:2:3和4:2:4称取镍盐、钴盐和锰盐;加入去离子水配制总浓度为2mol·L-1的盐溶液,分别标记为溶液I、溶液II和溶液III;

2)将溶液I、溶液II和溶液III依次流入到底液中,在溶液I、溶液II和溶液III流入到底液的时候伴随着氢氧化钠溶液的流入,连续反应12h后陈化10h;所述底液中包含有聚丙烯酰胺;

3)将步骤2)的反应产物过滤得到沉淀物,并用去离子水洗涤至滤液呈中性;

4)在热风循环烘箱内经过10-12h烘干,并且球磨5-7h,得到三元材料前驱体粗品;

5)预烧结,将步骤4)得到的三元材料前驱体粗品进行热处理,将粗品中的聚丙烯酰胺烧结掉得到多孔球状三元材料前驱体;

6)球形包覆,①将1mol·L-1的氨水置于85-90℃的水浴后持续搅拌;

②在步骤①的氨水溶液中缓慢滴入Al(NO)3溶液,生成沉淀;

③步骤②反应1-2h后,向其中加入1mol·L-1的硝酸,使得沉淀水解胶溶,继续搅拌、老化15-20h,得到澄清的AlOOH溶胶;

④向步骤③中的溶胶加入十二烷基苯磺酸钠,并且用超声搅拌均匀;

⑤取步骤5)制备的三元材料前驱体,固液比为40-60g/L,放入到步骤④中的溶胶中,持续机械搅拌和超声搅拌,并且加热,蒸发干燥;

7)将步骤6)得到的三元材料前驱体与Li2CO3按照化学计量比2:1.1混合研磨均匀后进行烧结;

所述步骤2)中聚丙烯酰胺的含量为底液、溶液I、溶液II、溶液III和氢氧化钠溶液总重量的0.05-0.1%。

2.根据权利要求1所述的包覆型锂离子电池三元正极材料的制备方法,其特征在于:所述步骤2)中的反应条件为PH=10±0.02、温度为90-100℃;采用的惰性气体保护反应;边反应边采用超声振动。

3.根据权利要求1所述的包覆型锂离子电池三元正极材料的制备方法,其特征在于:所述步骤2)中氢氧化钠溶液浓度为7.5-10mol/L,底液包括氨水和聚丙烯酰胺;所述氨水浓度为6-8mol/L,用超声振动的方式将聚丙烯酰胺充分的分散在底液中。

4.根据权利要求1所述的包覆型锂离子电池三元正极材料的制备方法,其特征在于:所述步骤6)中十二烷基苯磺酸钠与三元材料前驱体的质量比为1:50-1:80。

5.根据权利要求4所述的包覆型锂离子电池三元正极材料的制备方法,其特征在于:所述步骤2)中溶液I、溶液II和溶液III的进料速度均在70-150ml/min,溶液I、溶液II和溶液III的流速比为6:5:4;所述氢氧化钠进料速度为30-70ml/min。

6.根据权利要求1所述的包覆型锂离子电池三元正极材料的制备方法,其特征在于:所述步骤1)中,所述镍盐为硝酸镍、氯化镍、醋酸镍、硫酸镍中的至少一种;所述的锰盐为硝酸锰、氯化锰、醋酸锰、硫酸锰中的至少一种;所述的钴盐为硝酸钴、氯化钴、醋酸钴、硫酸钴中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的包覆型锂离子电池三元正极材料的制备方法,其特征在于:所述步骤7)的烧结分三步进行,①按照升温速率4℃·min-1升温到400-420℃保温处理3h;②然后按照升温速率2℃·min-1升温到580-600℃,保温3h;③按照升温速率1℃·min-1升温到900℃保温15h,得到产品。

8.根据权利要求1所述的包覆型锂离子电池三元正极材料的制备方法,其特征在于:步骤5)中的热处理为按照升温速率3℃·min-1升温到500-550℃保温处理5-6h。