[发明专利]一种TiO2包覆改性NCA正极材料的方法在审
| 申请号： | 201711404565.6 | 申请日： | 2017-12-22 |
| 公开（公告）号： | CN108321365A | 公开（公告）日： | 2018-07-24 |
| 发明（设计）人： | 张兵 | 申请（专利权）人： | 合肥国轩高科动力能源有限公司 |
| 主分类号： | H01M4/36 | 分类号： | H01M4/36;H01M4/485;H01M4/525;H01M4/62 |
| 代理公司： | 合肥市长远专利代理事务所(普通合伙) 34119 | 代理人： | 段晓微;叶美琴 |
| 地址： | 230000 安*** | 国省代码： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 正极材料 制备 包覆改性 偏铝酸钠溶液 倍率性能 混合溶液 循环性能 前驱体 | ||
本发明公开了一种TiO2包覆改性NCA正极材料的方法，包括以下步骤：S1、制备镍、钴混合溶液；S2、制备偏铝酸钠溶液；S3、制备NCA前驱体；S4、制备NCA正极材料；S5、制备成品。本发明提出的一种TiO2包覆改性NCA正极材料的方法，得到的正极材料具有很好的倍率性能和循环性能。
技术领域
本发明涉及电池材料技术领域，尤其涉及一种TiO2包覆改性NCA正极材料的方法。
背景技术
随着3C、电动工具以及电动汽车行业的快速发展，高能量密度、高功率的电池成为市场的主要需求。NCA正极材料制成的电池具有高电压、高能量密度的特性成为研发人员的关注重点。由于NCA正极材料存在Li、Ni阳离子混排，在电池冲放电过程中，Li离子迁移容易出现结构塌陷，造成循环性能差。同时NCA正极材料碱性高，容易吸水和空气中的CO2反应，在颗粒表面形成Li2CO3杂质，表面残碱过高，影响电池加工性能。冲放电过程中残碱与电解液反应，释放气体，降低电池的循环性能和安全性。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种TiO2包覆改性NCA正极材料的方法，采用TiO2掺杂NCA，可以有效减少阳离子混排，稳定NCA晶格结构，所得的正极材料具有良好的循环性能，同时可以减少表面残碱含量，大大提高了正极材料的安全性能，得到的正极材料具有很好的倍率性能和循环性能。
本发明提出的一种TiO2包覆改性NCA正极材料的方法，包括以下步骤：
S1、制备镍、钴混合溶液：将NiSO4.6H2O、CoSO4.7H2O溶于去离子水中，得到镍、钴混合溶液；
S2、制备偏铝酸钠溶液：将Al2(SO4)3.18H2O、NaOH溶于去离子水中，得到偏铝酸钠溶液；
S3、制备NCA前驱体：将镍、钴混合溶液、偏铝酸钠溶液与沉淀剂、络合剂置于加入装有氨水底液的反应装置中，控制体系PH为10.5-11.5，温度为55-65℃，反应20-30h，对溢出的料浆进行陈化，固液分离，洗涤，烧结，得到NCA前驱体；
S4、制备NCA正极材料：将NCA前驱体与LiOH.H2O混合均匀，得到物料B,然后烧结，自然冷却，得到NCA正极材料；
S5、制备成品：将NCA正极材料粉碎、过筛，与TiO2混合搅拌，然后烧结，得到TiO2包覆改性NCA正极材料。
优选地，NiSO4.6H2O、CoSO4.7H2O、Al2(SO4)3.18H2O中Ni、Co、Al之间的摩尔比为0.75-0.85:0.12-0.18:0.02-0.08。
优选地，NiSO4.6H2O、CoSO4.7H2O、Al2(SO4)3.18H2O中Ni、Co、Al之间的摩尔比为0.8:0.15:0.05。
优选地，镍、钴混合溶液的浓度为1.5-2.5mol/L。
优选地，偏铝酸钠溶液的浓度为1.5-2.5mol/L。
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