一种橄榄状三元材料前驱体及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种橄榄状三元材料前驱体及其制备方法与应用，属于锂离子电池正极材料技术领域，组成化学式为NixCoyMnzCO3，其中，0＜x＜1，0＜y＜1，0＜z＜1，x+y+z＝1，所述橄榄状三元材料前驱体的长度为6～25μm，直径为3～15μm，其形貌为橄榄状二次颗粒，由片状一次粒子致密叠加构成。本发明专利技术所提供的前驱体制备方法不仅能制备粒度均匀的橄榄状镍钴锰三元碳酸盐前驱体材料，且通过反应参数的控制，采用聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇或聚丙烯酰胺作为分散剂，采用氨基甲酸铵、尿素、缩二脲、缩三脲、乙酰脲或二乙酰脲作为沉淀剂，从而能较容易地调控前驱体的橄榄状二次颗粒粒度；本发明专利技术不需要消耗大量氢氧化钠和氨水，成本相对低廉，工艺更环保。

【技术实现步骤摘要】
一种橄榄状三元材料前驱体及其制备方法与应用
本专利技术属于锂离子电池正极材料
，特别涉及一种橄榄状三元材料前驱体及其制备方法与应用。
技术介绍
随着当今社会对清洁、可持续能源的开发与需求进一步提升，锂离子电池因具有能量密度高、无记忆效应、环境友好、可持续充放电等优异特性，已从早期以钴酸锂为正极材料的移动电源、3C数码类产品为转向更为强大的汽车动力电池市场。由于传统常见的锂离子电池正极材料，如：镍酸锂、钴酸锂、锰酸锂和磷酸铁锂等都不能满足目前乘用车续航里程、功率和能量密度要求，为解决这一问题，锂离子电池三元正极材料及电池最先由主导三元材料路线的日本企业开发并实现商业化，日本Panasonic电池公司与美国Tesla汽车公司合作生产的Tesla品牌动力电池乘用车，在世界范围内掀起了三元材料汽车动力电池热潮。近两年来，我国对新能源补贴新政的调整，特别是对汽车动力电池续航里程要求提高，迫使国内新能源电池及其产业链纷纷由磷酸铁锂转向三元材料市场。镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂三元锂离子电池正极材料中，镍可以提供高容量、钴可以稳定循环并提高倍率性能、锰或铝主要起稳定材料结构并降低材料成本的作用，因本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种橄榄状三元材料前驱体，其特征在于，组成化学式为NixCoyMnzCO3，其中，0＜x＜1，0＜y＜1，0＜z＜1，x+y+z＝1，所述橄榄状三元材料前驱体的长度为6～25μm，直径为3～15μm，其形貌为橄榄状二次颗粒，由片状一次粒子致密叠加构成。

【技术特征摘要】
1.一种橄榄状三元材料前驱体，其特征在于，组成化学式为NixCoyMnzCO3，其中，0＜x＜1，0＜y＜1，0＜z＜1，x+y+z＝1，所述橄榄状三元材料前驱体的长度为6～25μm，直径为3～15μm，其形貌为橄榄状二次颗粒，由片状一次粒子致密叠加构成。2.根据权利要求1所述橄榄状三元材料前驱体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将Ni、Co、Mn的可溶性盐原料，分散剂和沉淀剂按照预定配比混合，配制成混合溶液，然后进行水热反应，得到沉淀物料；通过调控水热反应参数，包括：分散剂用量、沉淀剂用量、溶液浓度、水热反应温度、水热反应时间，制备得到沉淀物料；(2)将沉淀物料过滤、洗涤、干燥后，得到二次颗粒为橄榄状晶体的三元材料碳酸盐前驱体；所述分散剂为分子量8000～30000的聚乙烯吡咯烷酮PVP、分子量400～20000的聚乙二醇PEG、以及分子量2000～50000的聚丙烯酰胺PAM中的一种或多种；所述沉淀剂为氨基甲酸铵、尿素、缩二脲、缩三脲、乙酰脲、二乙酰脲的一种或多种。3.根据权利要求2所述橄榄状三元材料前驱体的制备方法，其特征在于，所述聚乙二醇PEG的分子量为2000～8000。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡国荣，杜柯，彭忠东，曹雁冰，卢艳，甘掌根，夏进，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43