一种锂离子电池三元正极材料NCM或NCA的机械冶金法制备方法技术

本发明专利技术提供一种锂离子电池三元正极材料NCM或NCA的机械冶金法制备方法，包括以下几个步骤：步骤（１）:前驱体的制备：制备高纯镍粉、高纯钴粉、高纯锰粉或高纯铝粉，按照比例将镍粉、钴粉、锰粉或铝粉通过湿法球磨混合，将球磨到一定粒度的混合粉通过砂磨机砂磨，将砂磨后的合金粉通过喷雾干燥得到球形合金粉；将所得球形合金粉预氧化得到前躯体;步骤（2）:三元正极材料的制备：将所得的前躯体同锂源充分混合，在气氛条件下烧结，烧结后的材料经破碎、分级、除磁后得到所需的NCM或NCA三元正极材料。本发明专利技术采用机械合金化‑喷雾干燥工艺制备NCM，NCA球形合金粉体，所得材料元素分布均匀，产品质量好，适合规模化、工业化生产高振实密度三元正极材料。

Mechanical Metallurgical Method for preparing three yuan positive electrode material NCM or NCA of lithium ion battery

The present invention provides mechanical metallurgy method of a lithium ion battery cathode material NCM three yuan or NCA preparation method includes the following steps: (1): precursor preparation: preparation of high pure nickel powder, cobalt powder of high purity, high pure manganese powder or high purity aluminum powder, nickel powder, cobalt powder, manganese powder or powder by wet ball milling mixing according to proportion, the milled to a certain size of mixed powder by sand mill grinding, sand grinding of alloy powder by spray drying to obtain spherical alloy powder; the spherical alloy powder pre oxidation by precursor steps; (2): three yuan as cathode materials for preparation: the precursor with lithium source mixing, sintering in atmosphere, sintering materials after crushing, grading, in addition to get the required magnetic NCM or NCA three cathode materials. The invention adopts mechanical alloying spray drying process for preparing NCM, spherical NCA alloy powder, the material elements are uniformly distributed, good product quality, suitable for the production of high tap density scale and industrialization of three yuan of cathode materials.

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池三元正极材料NCM或NCA的机械冶金法制备方法
本专利技术属于储能材料及电化学领域，涉及一种锂离子电池三元正极材料NCM及NCA的制备方法
技术介绍
锂离子电池因其具有高的能量密度、优异的循环寿命、无记忆效应、低的自放电率以及低污染等优点，已经成为动力电池的首选。在锂离子电池的发展过程中，正极材始终是关键性因素。近年来，三元正极材料NCM，NCA被广泛用作锂离子电池的正极材料。NCM，NCA作为锂离子电池正极材料的主要优点是：放电平台较平稳，储锂容量高。随着技术进步，三元材料逐渐成为正极材料的主流产品。目前三元材料厂商在制备三元正极材料的过程中普遍采用共沉淀工艺制备前躯体，生产中往往要用到氨水做络合剂，而且生产过程中每生产一吨三元正极材料需要产生35吨的废水，废水的处理比较麻烦，成本较高且存在氨氮泄露风险，氨氮除去装置固定投入较大，生产工艺不够环保，所得材料振实密度相对较低。
技术实现思路
为了克服现有制备技术的缺点，本专利技术提供一种锂离子电池三元正极材料NCM或NCA的机械冶金法制备方法，包括以下几个步骤：步骤（１）:前驱体的制备：制备高纯镍粉、高纯钴粉、高纯锰粉或高纯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂离子电池三元正极材料NCM或NCA的机械冶金法制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：步骤（１）: 前驱体的制备：制备高纯镍粉、高纯钴粉、高纯锰粉或高纯铝粉，按照比例将镍粉、钴粉、锰粉或铝粉通过湿法球磨混合，将球磨到一定粒度的混合粉通过砂磨机砂磨，将砂磨后的合金粉通过喷雾干燥得到球形合金粉；将所得球形合金粉预氧化得到前躯体;步骤（2）: 三元正极材料的制备：将所得的前躯体同锂源充分混合，在气氛条件下烧结，烧结后的材料经破碎、分级、除磁后得到所需的NCM或NCA三元正极材料。

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池三元正极材料NCM或NCA的机械冶金法制备方法，其特征在于，包括以下几个步骤：步骤（１）:前驱体的制备：制备高纯镍粉、高纯钴粉、高纯锰粉或高纯铝粉，按照比例将镍粉、钴粉、锰粉或铝粉通过湿法球磨混合，将球磨到一定粒度的混合粉通过砂磨机砂磨，将砂磨后的合金粉通过喷雾干燥得到球形合金粉；将所得球形合金粉预氧化得到前躯体;步骤（2）:三元正极材料的制备：将所得的前躯体同锂源充分混合，在气氛条件下烧结，烧结后的材料经破碎、分级、除磁后得到所需的NCM或NCA三元正极材料。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（１）中镍粉、钴粉、锰粉或铝粉通过机械法所得或者通过雾化法所得。3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（１）中镍粉、钴粉、锰粉或铝粉摩尔比为（1-8）：（1-2）:(0.04-3)。4.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（１）中通过湿法球磨混合，球料比4-40：1，球磨速度200-600转/分钟，球磨时间1-60小时。5.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤（１）中采用砂磨机进行研磨，浆料的固含量为10%-60%，砂磨采用的磨球...

【专利技术属性】
技术研发人员：张保平，方万里，于伟，谢海军，
申请(专利权)人：张保平，方万里，于伟，谢海军，
类型：发明
国别省市：广东,44