一种镍钴铝氧化物前驱体、镍钴铝氧化物及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种镍钴铝氧化物前驱体的制备方法，先通过共沉淀法制得比表面积大、球形度较好的干燥镍钴氢氧化物，再将熔融状态下的有机铝源与之混合，在真空负压的作用下使铝元素充分、均匀吸附到镍钴氢氧化物的孔状结构中，实现使铝元素均匀分布在镍钴氢氧化物中，经烘干得到球形度好、振实密度高的镍钴铝氧化物前驱体。该制备方法工艺简单、可控度高，解决了现有技术中镍钴铝氧化物前驱体材料的制备中因铝离子不能完全沉淀而造成的镍、钴、铝三种元素分布不均匀及镍钴铝材料球形度不好的问题。本发明专利技术还提供了由上述制备方法制得的镍钴铝氧化物前驱体及一种镍钴铝氧化物及其制备方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电池材料制备
，尤其涉及一种镍钴铝氧化物前驱体、镍钴铝氧化物及其制备方法。
技术介绍
锂离子电池是新一代的绿色高能电池，在各个领域日益显示出重要作用。而锂电池的正极材料决定着锂电池的性能、价格及发展。目前三元电池材料(如镍钴铝等)因具有优异的综合性能而成为研究热点，因以相对廉价的镍取代了钴酸锂中2/3(或更多)的钴，其成本方面具有明显优势，同时，铝的掺入可以抑制充放电过程中电池正极材料的晶体结构变化，改善热稳定性，提高循环性能，因此，电化容量高、循环性能好、成本较低、结构稳定的镍钴铝正极材料镍钴铝的制备是发展高能量密度、高循环性能的锂离子电池的关键。目前，镍钴铝电池材料前驱体主要通过共沉淀法制备。由于Al3+性质特殊，只能生成氢氧化铝沉淀，且Al3+的氢氧化物沉淀的性质与Ni2+、Co2+的不同，镍、钴、铝三种离子难以均匀地共沉淀，另外Al3+的引入，容易形成胶体或由超细纳米絮粒团聚而成絮状沉淀，这严重影响了材料的结晶度，从而降低了材料的物化性能。专利CN201110140341和CN103178262A中采用分步沉淀法，先制成镍本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镍钴铝氧化物前驱体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配制镍盐、钴盐的混合盐溶液，所述混合盐溶液中镍、钴离子的摩尔比为(1.5～12):1，取络合剂、沉淀剂，将所述络合剂、沉淀剂及所述混合盐溶液在搅拌的条件下加入到反应器中，进行共沉淀反应，反应过程中控制反应温度在45～70℃的范围，pH值在9.5～11.5的范围，待充分反应后，对反应后的物料进行固液分离得到固体产物，并对所述固体产物经过洗涤、烘干后，得到镍钴氢氧化物；(2)取有机铝源进行加热熔融，将熔融后的有机铝源与上述镍钴氢氧化物进行混合，并在抽真空的环境下搅拌均匀，之后将搅拌均匀后的混合物烘干，得到镍钴铝氧化物前驱体。

【技术特征摘要】
1.一种镍钴铝氧化物前驱体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)配制镍盐、钴盐的混合盐溶液，所述混合盐溶液中镍、钴离子的摩尔
比为(1.5～12):1，取络合剂、沉淀剂，将所述络合剂、沉淀剂及所述混合盐溶
液在搅拌的条件下加入到反应器中，进行共沉淀反应，反应过程中控制反应温
度在45～70℃的范围，pH值在9.5～11.5的范围，待充分反应后，对反应后的物
料进行固液分离得到固体产物，并对所述固体产物经过洗涤、烘干后，得到镍
钴氢氧化物；
(2)取有机铝源进行加热熔融，将熔融后的有机铝源与上述镍钴氢氧化物
进行混合，并在抽真空的环境下搅拌均匀，之后将搅拌均匀后的混合物烘干，
得到镍钴铝氧化物前驱体。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述烘干
是分段烘干，第一烘干阶段的烘干温度为90～120℃，烘干时间为3-10h；第二烘
干阶段的温度为200～300℃，烘干时间为5-10h。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机铝源包括乙醇铝
和异丙醇铝中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述加热
熔融的温度为120～160℃。
5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述搅拌
是通过电机带动搅拌桨来进行搅拌，所述搅拌桨包括桨毂、桨叶和与电机连接
的搅拌轴，所述桨毂通过所述桨毂的轴孔套在搅拌轴上，所述桨毂圆周布置有
多个桨叶，所述桨叶在与轮毂交接处倾斜安装。
6.如权利要求5所述的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：许开华，张云河，
申请(专利权)人：荆门市格林美新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42