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专利号: 2018112891861
申请人: 广东佳纳能源科技有限公司
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:

1.一种碳包覆三元正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将三元前驱体湿料A和锂盐加入碳源溶液中,冷冻干燥后得到三元前驱体材料B,三元前驱体材料B经烧结后得到碳包覆三元正极材料;

三元前驱体湿料A是三元混合盐溶液、沉淀剂溶液、络合剂溶液和阴离子表面活性剂溶液混合反应后得到的。

2.按照权利要求1所述的碳包覆三元正极材料的制备方法,其特征在于,所述阴离子表面活性剂包括α-烯基磺酸盐、醇醚硫酸盐或脂肪酸甲酯磺酸盐中的一种或几种,优选为含有C16-18的烷基链的α-烯基磺酸盐、含有C12-16的烷基链的醇醚硫酸盐或含有C16-18的烷基链的脂肪酸甲酯磺酸盐中的一种或几种;

优选地,所述阴离子表面活性剂溶液的质量浓度为所述三元混合盐溶液质量浓度的1/

6-1/3,优选为1/6-1/4,进一步优选为1/5。

3.按照权利要求1所述的碳包覆三元正极材料的制备方法,其特征在于,所述锂盐包括乙酸锂、氢氧化锂、硝酸锂、硫酸锂、氯化锂、氟化锂、草酸锂、磷酸锂、磷酸氢锂或碳酸锂中的一种或几种;

优选地,所述锂盐与所述三元前驱体湿料A的摩尔比为1.2-1.3。

4.按照权利要求1-3任一项所述的碳包覆三元正极材料的制备方法,其特征在于,所述碳源包括无机碳源和/或有机碳源;

优选地,无机碳源包括碳材料,优选包括石墨烯、碳纤维、富勒烯或碳纳米管中的一种或几种;

优选地,有机碳源包括有机高分子,优选包括聚乙烯醇、羧甲基纤维素钠、环氧树脂、明胶或醋酸纤维素中的一种或几种;

优选地,所述有机高分子溶液的质量浓度为1.5-3%。

5.按照权利要求1-3任一项所述的碳包覆三元正极材料的制备方法,其特征在于,烧结包括以下步骤:先在惰性气氛450-600℃下烧结3-5h,再在氧气气氛750-900℃下烧结7-8h;

优选地,所述惰性气氛所用的气体包括氦气、氮气或氩气中的一种。

6.按照权利要求1-3任一项所述的碳包覆三元正极材料的制备方法,其特征在于,三元前驱体湿料A的制备方法还包括三元混合盐溶液、沉淀剂溶液、络合剂溶液和阴离子表面活性剂溶液混合反应后进行洗涤和分离,得到三元前驱体湿料A的步骤;

优选地,采用阳离子表面活性剂溶液进行洗涤;

优选地,所述阳离子表面活性剂包括季铵盐、叔铵盐、仲铵盐或伯铵盐中的一种或几种;

优选地,所述阳离子表面活性剂溶液的质量浓度为0.3-1%。

7.按照权利要求1-3任一项所述的碳包覆三元正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:(a)将三元混合盐溶液、氢氧化钠溶液、氨水和阴离子表面活性剂溶液并流加入反应釜,通过控制结晶法制备三元前驱体,再在质量浓度为0.3-1%的阳离子表面活性剂溶液中洗涤,分离得到内部包覆阴离子表面活性剂的三元前驱体湿料A;阴离子表面活性剂溶液的质量浓度为三元混合盐溶液质量浓度的1/6-1/3;

(b)将步骤(a)得到的三元前驱体湿料A和锂盐按摩尔比1.2-1.3加入质量浓度为1.5-

3%的碳源溶液中,然后冷冻干燥后得到内部包覆阴离子表面活性剂、表面包覆碳源的三元前驱体材料B;

(c)将步骤(b)得到的三元前驱体材料B先在惰性气氛450-600℃下烧结3-5h,再在氧气气氛750-900℃下烧结7-8h,冷却后得到碳包覆三元正极材料。

8.一种碳包覆三元正极材料,其特征在于,采用权利要求1-7任一项所述的碳包覆三元正极材料的制备方法制得。

9.一种锂离子电池,其特征在于,采用权利要求8所述的碳包覆三元正极材料制备得到。

10.一种权利要求9所述的锂离子电池在电子设备、电动工具或电动车辆中的应用。