[发明专利]一种镍钴锰三元正极球形材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种镍钴锰三元正极球形材料的制备方法，首先将镍钴锰三元前驱体、锂源、助熔剂、糖源、去离子水和纳米介孔二氧化硅按配比混合搅拌形成浆料，而后经砂磨控制到所需要的粒径，然后进行喷雾造粒干燥得到混合料；再将混合料进行一次煅烧后，经粉碎、分级得到分级料；最后将分级料与氟源混合包覆后，进行二次煅烧，再经粉碎、分级、过筛和除磁处理后得到镍钴锰三元正极球形材料。本发明在镍钴锰三元前驱体材料中引入助熔剂、氟源和纳米介孔二氧化硅，通过水系搅拌砂磨后喷雾造粒干燥，制得基于介孔二氧化硅的镍钴锰三元正极球形材料，在提高材料能量密度和循环稳定性的同时，优化了制备方法，解决了污染大和操作难度高的问题。

技术领域

本发明涉及锂电池领域，具体是一种镍钴锰三元正极球形材料的制备方法。

背景技术

电动车行业蓬勃发展，作为核心配件之一的电池得到了广泛的研究和关注。锂离子电池由于能量密度高、循环寿命长和无记忆效应等优点，一直是电池领域研究开发的热点，在便携式电器、电动汽车和储能等领域有良好的应用前景。三元正极材料具有容量高和能量密度大等优点成为当前正极材料的研究热点，而三元材料电池存在安全性和循环寿命差等问题，这需要对三元材料作进一步的改善。

一种氟掺杂的镍钴锰系三元正极材料的制备方法及制得的材料CN201611190763.2，提到氟掺杂提高了材料能量密度和循环稳定性。

一种镍钴铝三元正极材料的制备方法-申请公开CN201610387211.4，提到石墨烯的掺入提高了材料的倍率性能，保证材料高能量密度的同时又能提高功率密度。

以上制备方法虽然在一定程度上提高了材料的能量密度和循环稳定性，但存在污染大对操作人员有潜在危险或操作难度高的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种镍钴锰三元正极球形材料的制备方法，在镍钴锰三元前驱体材料中引入助熔剂、氟源和纳米介孔二氧化硅，通过水系搅拌砂磨后喷雾造粒干燥，制得基于介孔二氧化硅的镍钴锰三元正极球形材料，在提高材料能量密度和循环稳定性的同时，优化了制备方法，解决了污染大和操作难度高的问题。

本发明的技术方案为：

一种镍钴锰三元正极球形材料的制备方法，具体包括有以下步骤：

（1）、将镍钴锰三元前驱体、锂源、助熔剂、糖源、去离子水和纳米介孔二氧化硅按配比混合搅拌形成浆料，而后经砂磨控制到所需要的粒径，然后进行喷雾造粒干燥得到混合料；所述的锂源中锂和镍钴锰三元前驱体的摩尔比为1.03-1.08；所述的镍钴锰三元前驱体的化学式为（Ni_xCo_yMn_z）（OH）₂ , 其中，x+y+z=1，0.6≤x≤0.95,0.01≤y≤0.25,0.01≤z≤0.4;所述的助熔剂为镍钴锰三元前驱体和锂源质量和的0.1-40%；所述的糖源的含量为镍钴锰三元前驱体和锂源质量和的 0.01-10％；所述的纳米介孔二氧化硅为钴锰三元前驱体和锂源质量和的1-60%；

（2）、将混合料进行一次煅烧后，经粉碎、分级得到分级料；

（3）、将分级料与氟源混合包覆后，进行二次煅烧，最后经粉碎、分级、过筛和除磁处理后得到镍钴锰三元正极球形材料。

所述的助熔剂为五氧化二钒和钒酸铵中的一种或两种的混合。

所述的糖源为葡萄糖、蔗糖、淀粉、果糖和半乳糖中的一种或两种以上的混合。

所述的纳米介孔二氧化硅的粒径为10-40nm，孔径为4-9nm。