[发明专利]一种NCF型热电池用三元正极材料及其制备方法

权利要求书

1.一种NCF型热电池用三元正极材料，其特征在于：该三元正极材料的组成包括活性物质、锂化剂和离子电导剂；

以该三元正极材料的总质量为100％计算，各组分的质量百分含量为：

活性物质 78％～82％

锂化剂 4％～6％

离子电导剂 14％～16％

所述的活性物质的化学式为：Ni_0.1Co_0.45Fe_0.45S₂

所述的活性物质Ni_0.1Co_0.45Fe_0.45S₂的制备方法，步骤包括：

步骤1，按照Ni_0.1Co_0.45Fe_0.45S₂中Ni、Co和Fe三种元素的化学计量比，称取NiSO₄·6H₂O、CoSO₄·7H₂O和FeSO₄·7H₂O，配置成Ni、Co和Fe总金属离子含量为1-2mol/L的混合硫酸盐溶液；

步骤2，配置浓度为0.47～0.54mol/L的(NH₄)₂C₂O₄溶液，然后将(NH₄)₂C₂O₄溶液在搅拌条件下缓慢加入步骤1中配置好的混合硫酸盐溶液中至pH值为12-13，继续搅拌并陈化，然后将沉淀过滤、用去离子水洗涤并烘干得到草酸盐前驱物；

步骤3，将草酸盐前驱物置于管式还原炉中，在氢气氛中还原，还原温度为600-700℃，还原时间为6-12h，还原结束后冷却至室温，再对还原产物进行钝化得到金属粉末；

步骤4，将钝化得到的金属粉末置于氩气气氛保护炉中，加入过量的硫粉，在氩气氛中进行固相反应，反应温度为250-300℃，反应时间4-8h，再次加热至450℃-500℃并恒温2h，除去残存的单质硫粉，反应结束后冷却至室温，将得到的黑色固体粉碎，即得到目标产物Ni_0.1Co_0.45Fe_0.45S₂。

2.根据权利要求1所述的一种NCF型热电池用三元正极材料，其特征在于：所述的锂化剂为Li₂O、LiSi合金、Li₂S中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种NCF型热电池用三元正极材料，其特征在于：所述的离子电导剂为热电池用LiF-LiCl-LiBr电解质。

4.根据权利要求1所述的一种NCF型热电池用三元正极材料，其特征在于：所述的步骤2中，陈化时间为2-12h。

5.根据权利要求1所述的一种NCF型热电池用三元正极材料，其特征在于：陈化温度为室温至50℃。

6.根据权利要求1所述的一种NCF型热电池用三元正极材料，其特征在于：所述的步骤2中，烘干温度为80-120℃。

7.根据权利要求1所述的一种NCF型热电池用三元正极材料，其特征在于：所述步骤3中，还原产物的钝化操作方法是：在氢气氛中，将冷却后的还原产物重新加热至120-200℃，并保温6-12h。