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鎳鈷鋁酸鋰正極材料及其制備方法和鋰離子電池與流程

文檔序號:12130081閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種鎳鈷鋁酸鋰正極材料的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:

S1)將鎳鹽、鈷鹽、鋁鹽、第一絡(luò)合劑與第一沉淀劑混合,加熱進行沉淀反應(yīng),得到鎳鈷鋁氫氧化物懸浮液;將錳鹽、第二絡(luò)合劑、第二沉淀劑與鎳鈷鋁氫氧化物懸浮液混合,加熱反應(yīng)后,得到第一中間產(chǎn)物;所述鎳鹽中鎳離子、鈷鹽中鈷離子與鋁鹽中鋁離子的摩爾比為(1-x-y):x:y;0.00<x≤0.30,0.00<y≤0.10;

S2)將所述第一中間產(chǎn)物進行熱處理,得到第二中間產(chǎn)物;

S3)將所述第二中間產(chǎn)物與鋰化合物混合燒結(jié),得到第三中間產(chǎn)物;

S4)將所述第三中間產(chǎn)物與包覆劑混合,進行熱處理,得到鎳鈷鋁酸鋰正極材料;所述包覆劑包括包覆元素;所述包覆元素選自鋁、鎂、鋇、鋯、鍶、鈦、釔、鈮、硼與錫元素中的一種或多種。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述步驟S1)具體為:

將鎳鹽與鈷鹽在水中混合,得到第一混合液;

將鋁鹽與第一絡(luò)合劑在水中混合,得到第二混合液;

將所述第一混合液與第二混合液在第一沉淀劑的作用下混合,加熱進行沉淀反應(yīng),得到鎳鈷鋁氫氧化物懸浮液;

將錳鹽與第二絡(luò)合劑在水中混合,得到第三混合液;

將所述第三混合液加至鎳鈷鋁氫氧化物懸浮液中,在第二沉淀劑作用下,加熱反應(yīng),得到第一中間產(chǎn)物。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述錳鹽中錳離子的摩爾數(shù)與鎳鹽中鎳離子、鈷鹽中鈷離子與鋁鹽中鋁離子的摩爾總量之比為m:1;0.00<m<0.20。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述沉淀反應(yīng)的溫度為40℃~65℃;沉淀反應(yīng)的pH值為10.5~12;沉淀反應(yīng)的時間為8~24h;所述加熱反應(yīng)的溫度為40℃~65℃;加熱反應(yīng)的pH值為10.5~12;加熱反應(yīng)的時間為8~24h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述步驟S2)中熱處理的溫度為110℃~790℃;熱處理的時間為2~18h。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述步驟S3)中燒結(jié)的溫度為650℃~850℃;燒結(jié)的時間為5~30h。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述步驟S4)中熱處理的溫度為200℃~800℃;熱處理的時間為5~30h。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法,其特征在于,所述包覆元素的摩爾數(shù)與鎳鹽中鎳離子、鈷鹽中鈷離子與鋁鹽中鋁離子的摩爾總量之比為a:1;0.00<a<0.05。

9.一種鎳鈷鋁酸鋰正極材料,其特征在于,包括核、包覆在所述核表面的第一包覆層與包覆在所述第一包覆層表面的第二包覆層;

所述核如式(I)所示:

Li1+nNi1-x-yCoxAlyO2 (I);

其中,0.00≤n≤0.25,0.00<x≤0.30,0.00<y≤0.10;

所述第一包覆層包括錳元素與氧元素;

所述第二包覆層包括鋁、鎂、鋇、鋯、鍶、鈦、釔、鈮、硼與錫元素中的一種或多種。

10.一種鋰離子電池,所述鋰離子電池的正極材料為權(quán)利要求1~8中任意一項所制備的鎳鈷鋁酸鋰正極材料,或權(quán)利要求8中所述的鎳鈷鋁酸鋰正極材料。

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