[发明专利]一种适用于动力型锂离子电池、高循环稳定性NCA正极材料的制备方法有效

专利信息
申请号: 201711144969.6 申请日: 2017-11-17
公开(公告)号: CN108011095B 公开(公告)日: 2020-05-05
发明(设计)人: 武建飞;刘涛;李希超;孙士美 申请(专利权)人: 中国科学院青岛生物能源与过程研究所
主分类号: H01M4/485 分类号: H01M4/485;H01M4/525;H01M10/0525
代理公司: 济南圣达知识产权代理有限公司 37221 代理人: 郑平
地址: 266101 山*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 一种 适用于 动力 锂离子电池 循环 稳定性 nca 正极 材料 制备 方法
【权利要求书】:

1.一种适用于动力型锂离子电池、高循环稳定性NCA正极材料的制备方法,其特征在于,包括:

1)配制含有镍盐、钴盐的盐溶液,记为溶液Ⅰ;

2)配制偏铝酸盐溶液,并向其中滴加氨水溶液,得碱性偏铝酸盐溶液,记为溶液Ⅱ;

3)将溶液Ⅰ、Ⅱ与碱溶液,即溶液Ⅲ通过共沉淀滴定制备NCA前驱体;

4)将NCA前驱体与锂源先进行干法球磨、再进行湿法球磨,分段烧结,即得;

步骤3)中,所述碱溶液为氢氧化钠溶液,氢氧化钠溶液与盐溶液浓度比为2:1-4:1之间;

所述干法球磨的具体步骤为:使用球磨机把颗粒状的氢氧化锂球磨成细分状,称取前驱体与粉末状氢氧化锂,其物质量比为1:1.05,使用低转速球磨机,充分混合前驱体与氢氧化锂,得混合物;

所述湿法球磨的具体步骤为:向干法球磨制备的混合物中加入无水乙醇,置于搅拌器中充分搅拌4-6h;搅拌均匀后,把混合液倒入烧杯中,放入烘箱中干燥,直至无水乙醇完全挥发;将粉末,放入低速球磨机中继续混合2-4h;

所述分段烧结的具体条件为:首先在550℃中烧结5h,750℃烧结15h,其中升温速率为5℃/min。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤2)中,所述氨水溶液与盐溶液浓度比为1:2-2:1之间。

3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤3)中,所述共沉淀滴定制备的具体步骤为:

a.向反应釜中添加超纯水作为底液,并向超纯水中添加氨水,直至底液的pH为某一值;

b.将溶液Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,移至反应釜,固定溶液Ⅰ和溶液Ⅱ的滴速;通过调整溶液Ⅲ,固定底液的pH为某一固定值;

c.将溶液滴定反应10-40小时,反应陈化12-36小时;将陈化后的沉淀,过滤3-6次,在烘箱中烘干,所得绿色粉末即为NCA前驱体。

4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤a中,向底液中滴加氨水至底液pH为10.5-11.5之间。

5.如权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤b中,固定底液的pH为10.5-11.5之间。

6.权利要求1-5任一项所述的方法制备的NCA正极材料。

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