[发明专利]一种氧位掺杂镍钴铝正极材料及其制备方法和用途有效
| 申请号： | 201910117170.0 | 申请日： | 2019-02-15 |
| 公开（公告）号： | CN109860563B | 公开（公告）日： | 2021-12-03 |
| 发明（设计）人： | 谭强强;陈清清 | 申请（专利权）人： | 廊坊绿色工业技术服务中心;中国科学院过程工程研究所 |
| 主分类号： | H01M4/36 | 分类号： | H01M4/36;H01M4/485;H01M4/525;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 北京品源专利代理有限公司 11332 | 代理人： | 巩克栋 |
| 地址： | 065001 河北省*** | 国省代码： | 河北;13 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 掺杂 镍钴铝 正极 材料 及其 制备 方法 用途 | ||
1.一种氧位掺杂镍钴铝正极材料，其特征在于，所述正极材料化学式为LiNi1-x-yCoxAlyO2-zXz，X包括F和/或S；
所述x为0.1～0.3；所述y为0.1～0.25；所述z为0.01～0.03；
所述正极材料采用如下方法制备，所述方法包括以下步骤：
(1)按照化学式中各元素的比例进行配料，将镍源、钴源、铝源、掺杂元素源混合溶解于去离子水中，加入溶胶剂得到混合溶液；
(2)将步骤(1)所得混合溶液在加热搅拌的条件下制成干凝胶，保温，使干凝胶生成蓬松粉体；
(3)将步骤(2)所得蓬松粉体与锂源、碳源在溶剂中进行球磨5～9h，混合后进行烘干，得到烘干后的粉体，锂源的添加量由化学式中各元素的比例确定；
(4)将步骤(3)所得烘干后的粉体进行热处理，得到镍钴铝锂离子电池正极材料。
2.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述x为0.15～0.25。
3.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述y为0.15～0.25。
4.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述z为0.02。
5.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述X为F和S。
6.根据权利要求5所述的正极材料，其特征在于，所述F与S的摩尔比为(1～3):1。
7.根据权利要求6所述的正极材料，其特征在于，所述F与S的摩尔比为1:1。
8.根据权利要求1所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料平均粒径D50为10～18μm。
9.根据权利要求8所述的正极材料，其特征在于，所述正极材料平均粒径D50为13～16μm。
10.一种如权利要求1-9任一项所述正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
(1)按照化学式中各元素的比例进行配料，将镍源、钴源、铝源、掺杂元素源混合溶解于去离子水中，加入溶胶剂得到混合溶液；
(2)将步骤(1)所得混合溶液在加热搅拌的条件下制成干凝胶，保温，使干凝胶生成蓬松粉体；
(3)将步骤(2)所得蓬松粉体与锂源、碳源在溶剂中进行球磨混合后，进行烘干，得到烘干后的粉体，锂源的添加量由化学式中各元素的比例确定；
(4)将步骤(3)所得烘干后的粉体进行热处理，得到镍钴铝锂离子电池正极材料。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述镍源包括硫酸镍、氯化镍或硝酸镍中的任意一种或至少两种的组合。
12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述镍源为硝酸镍。
13.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述钴源包括硫酸钴、氯化钴或硝酸钴中的任意一种或至少两种的组合。
14.根据权利要求13所述的制备方法，其特征在于，所述钴源为硝酸钴。
15.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述铝源包括硫酸铝、氯化铝或硝酸铝中的任意一种或至少两种的组合。
16.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于，所述铝源为硝酸铝。
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