[发明专利]一种锂二次电池用高镍三元正极材料及其制备方法有效
| 申请号： | 201910496820.7 | 申请日： | 2019-06-10 |
| 公开（公告）号： | CN110690416B | 公开（公告）日： | 2021-02-26 |
| 发明（设计）人： | 武建飞;李洪涛;常林荣;吴移照;陈单;陈玉莲 | 申请（专利权）人： | 浙江超威创元实业有限公司;超威电源有限公司 |
| 主分类号： | H01M4/36 | 分类号： | H01M4/36;H01M4/525;H01M4/505;H01M4/485;H01M4/62;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 杭州杭诚专利事务所有限公司 33109 | 代理人： | 尉伟敏;薄盈盈 |
| 地址： | 313100 浙江省湖州市*** | 国省代码： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 二次 电池 用高镍 三元 正极 材料 及其 制备 方法 | ||
1.一种锂二次电池用高镍三元正极材料，其特征在于，包括基材和基材外的复合包覆层，所述基材的化学式为Li1.02Ni1-x-yCoxMnyMzO2，所述M选自Al、Mg、Ti、Si中的一种，（1-x-y）、x、y、z分别为Ni、Co、Mn、M的摩尔比，其中：
0.6≤（1-x-y）＜1，0＜x＜0.4，0＜y＜0.4，0＜z≤0.02；
所述复合包覆层包括碳层和包覆于碳层外的三元锂盐层，所述三元锂盐层选自Li2ZrO3、LiAlO2、LiNbO3中的一种；
所述锂二次电池用高镍三元正极材料的制备方法，包括以下步骤：
（1）按照上述摩尔比，将镍盐、钴盐、锰盐配置成溶液A，将氢氧化钠和氨水配置成溶液B，将溶液A和溶液B混合后加热搅拌均匀，陈化、过滤、洗涤干燥得到Ni1-x-yCoxMny(OH)2高镍三元正极材料前驱体；
（2）根据上述摩尔比，取步骤（1）制得的Ni1-x-yCoxMny(OH)2高镍三元正极材料前驱体，加入锂源和表面梯度掺杂元素的盐溶液中，得混合原料；所述混合原料中Li、Ni、Co、Mn、M的摩尔比为1.02：（1-x-y）：x：y：z；将混合原料搅拌均匀，加热至60~80℃，烘干；将烘干后的物料于氧气氛围中高温烧结，冷却，破碎，筛分，得到Li1.02Ni1-x-yCoxMnyMzO2基材；高温烧结的工艺条件为：先升温至400~550℃烧结3~6h，继续升温至650~850℃烧结10~20h；
（3）将步骤（2）制得的Li1.02Ni1-x-yCoxMnyMzO2基材，加入到溶解有有机金属盐和有机锂盐的溶剂中，搅拌均匀，加热蒸发掉溶剂；热处理，冷却，破碎，筛分，即得锂二次电池用高镍三元正极材料。
2.一种如权利要求1所述的锂二次电池用高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）按照上述摩尔比，将镍盐、钴盐、锰盐配置成溶液A，将氢氧化钠和氨水配置成溶液B，将溶液A和溶液B混合后加热搅拌均匀，陈化、过滤、洗涤干燥得到Ni1-x-yCoxMny(OH)2高镍三元正极材料前驱体；
（2）根据上述摩尔比，取步骤（1）制得的Ni1-x-yCoxMny(OH)2高镍三元正极材料前驱体，加入锂源和表面梯度掺杂元素的盐溶液中，得混合原料；所述混合原料中Li、Ni、Co、Mn、M的摩尔比为1.02：（1-x-y）：x：y：z；将混合原料搅拌均匀，加热至60~80℃，烘干；将烘干后的物料于氧气氛围中高温烧结，冷却，破碎，筛分，得到Li1.02Ni1-x-yCoxMnyMzO2基材；高温烧结的工艺条件为：先升温至400~550℃烧结3~6h，继续升温至650~850℃烧结10~20h；
（3）将步骤（2）制得的Li1.02Ni1-x-yCoxMnyMzO2基材，加入到溶解有有机金属盐和有机锂盐的溶剂中，搅拌均匀，加热蒸发掉溶剂；热处理，冷却，破碎，筛分，即得锂二次电池用高镍三元正极材料。
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