[发明专利]一种表层掺杂Al3+的NCM三元正极材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种表层掺杂Al³⁺的NCM三元正极材料的制备方法，属于化学储能电池领域。本发明所述方法是在镍钴锰氢氧化物前驱体与氢氧化锂混合的过程中加入硝酸铝，从而实现Al³⁺在表层锂层掺杂的；与在镍钴锰氢氧化物前驱体制备过程中将Al³⁺掺杂在过渡金属层相比，Al³⁺存在于锂层可以更好的起到支撑作用，而且能够使用较少的Al³⁺掺杂量达到稳定结构的作用，尤其是对高电压高倍率下的电化学性能改善效果显著。本发明所述方法操作简单，工艺及技术容易实现，可以大规模商业化应用，并且该方法可以用于对其他三元正极材料或者富锂正极材料的表面进行Al³⁺掺杂。

主权项

一种表层掺杂Al³⁺的NCM三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述表层掺杂Al³⁺的NCM三元正极材料的化学式为Li_1‑xAl_x[Ni_0.8Co_0.1Mn_0.1]O₂，其中0.005≤x≤0.02；所述方法步骤如下，将镍钴锰氢氧化物前驱体粉体、硝酸铝粉体以及氢氧化锂粉体混合均匀后，再置于氧气气氛下进行煅烧，先在450℃～550℃下保温4h～6h，再升温至750℃～850℃并保温12h～20h，随炉冷却，得到表层掺杂Al³⁺的NCM三元正极材料；其中，氢氧化锂的摩尔数与镍钴锰氢氧化物前驱体粉体的摩尔数比为(0.98‑0.98x)～(1.05‑1.05x):1；硝酸铝的摩尔数与氢氧化锂的摩尔数比为1:(49～199)。