The invention discloses a preparation method of low cost, high quality and high nickel cathode material, which comprises the following steps: 1) weighing lithium source and high nickel precursor at massage ratio of 1 to 1.05:1, mixing them in a screw mixer and heating for 2 to 4 hours; 2) mixing them evenly in a high-speed mixer; 3) slicing them in a casket and sintering them in a roller kiln at 720 C for 8 to 15h; When sintering, oxygen is introduced to maintain micro-positive pressure in roller kiln; 4) after-treatment. Because the high nickel precursor and lithium source are heated and pretreated, the impurity gas is released ahead of time, which ensures that no impurity gas is discharged in the subsequent product synthesis process, saves the oxygen flow in the kiln, and effectively reduces the synthesis cost of high nickel materials; the oxygen concentration in the kiln is uniform and single, which ensures the performance of high nickel materials in the synthesis process; the materials after thermal pretreatment are combined in the kiln. The weight loss in the process will be greatly reduced, the capacity of the kiln will also be greatly increased, and the energy consumption and cost per ton will be greatly reduced.
【技术实现步骤摘要】
一种低成本高品质高镍正极材料的制备方法
本专利技术属锂离子电池正极材料
,涉及一种低成本高品质高镍正极材料的制备方法。
技术介绍
目前市场主流的锂离子电池正极材料主要有钴酸锂(LiCoO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、磷酸铁锂(LiFePO4)、三元材料(镍钴锰酸锂及镍钴铝酸锂)。钴酸锂(LiCoO2)由于钴资源的稀缺,昂贵的价格限制了它的发展潜力;锰酸锂(LiMn2O4)虽然成本低廉,资源丰富,但其能量密度较低,高温循环性能差等缺点也限制了其大规模的应用;磷酸铁锂(LiFePO4)虽然具备了良好的结构稳定性及循环性、原料来源广泛、价格低廉等优点,但由于其电子电导率较低,并且锂离子在其内部的扩散速率较小,能量密度偏低等因素也一定程度上限制了其在多领域的发展。三元材料(镍钴锰酸锂及镍钴铝酸锂)凭借其能量密度高,循环性能优异等优点,其市场份额已占据正极材料领先地位。高镍系列(镍摩尔含量80%以上)的三元材料具有容量高、价格低等优势,是目前三元正极材料的重要发展方向。目前合成高镍系列的三元材料的主流方法是高温固相法,辅以高浓度氧气氛进行烧结合成最终产品。但是高镍三元材料合成过程中前驱体及锂源均有杂质气体需要及时排出,不排出的话会导致高镍材料在烧结过程中性能的下降,导致窑炉升温阶段中需要开启强排风来排出这些气体,但是窑炉内部又需要高浓度的氧气氛才能保证高镍材料在合成过程中的性能,导致通入窑炉内部大量的氧气被排风机抽走,造成高镍材料烧结成本的提高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷,提供一种低成本高品质高镍正极材料的制备方法。为了解决上 ...
【技术保护点】
1.一种低成本高品质高镍正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:1)、将锂源和高镍前驱体,分别置于螺旋混合机中,开启螺旋混合机并加热混合2‑4小时,混合过程中通入氮气作为保护气体;2)、将锂源和高镍前驱体在高速混合机中混合均匀;3)、混合好后装入匣钵内进行分切,然后置于辊道窑中以720‑820℃烧结8‑15h,烧结时通入氧气维持辊道窑内微正压;4)、将步骤3)中的物料处理后得到高镍正极材料。
【技术特征摘要】
1.一种低成本高品质高镍正极材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:1)、将锂源和高镍前驱体,分别置于螺旋混合机中,开启螺旋混合机并加热混合2-4小时,混合过程中通入氮气作为保护气体;2)、将锂源和高镍前驱体在高速混合机中混合均匀;3)、混合好后装入匣钵内进行分切,然后置于辊道窑中以720-820℃烧结8-15h,烧结时通入氧气维持辊道窑内微正压;4)、将步骤3)中的物料处理后得到高镍正极材料。2.如权利要求1所述的低成本高品质高镍正极材料的制备方法,其特征在于,所述步骤3)中关闭辊道窑的前后强排风。3.如权利要求1所述的低成本高品质高镍正极材料的制备方法,其特征在于,步骤1)中的锂源为电池级LiOH,粒度D50为6-10μm。4.如权利要求1或3所述的低成本高品质高镍正极材料的制备方法,其特征在于,步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员:钱飞鹏,马岩华,唐朝辉,赵春阳,李佳军,邓亚烽,陆科炯,
申请(专利权)人:无锡晶石新型能源股份有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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