【技术实现步骤摘要】
一种镍钴铝全梯度正极材料前驱体前驱体及其制备方法
本专利技术属于新能源材料制备
,特别涉及一种镍钴铝全梯度正极材料前驱体前驱体及其制备方法。
技术介绍
目前锂离子电池已经广泛应用于各种移动式电子产品和电动工具领域中,而正极材料是锂离子电池提高能量密度、安全性以及降低成本的关键。而正极材料前驱体的多样性同样决定了正极材料的优劣,自特斯拉将NCA正极材料应用到电动汽车领域之后,全球掀起了一场NCA正极材料开发的热潮,NCA前驱体的开发也有了很大的提升。NCA前驱体在目前前驱体市场上占有一定的比例,烧后的三元材料克容量高,压实密度接近NCM523型,对水分要求非常严格。国内外学者已经对NCA前驱体有十余年的研究,但是鉴于其合成难度大,工艺要求复杂,束缚了其大规模商业化的应用的实现。由于Al(OH)3的Ksp在10-33数量级,而Co(OH)2和Ni(OH)2的Ksp在10-15数量级,造成了镍和钴形成沉淀时,铝元素的沉淀速度要明显快于镍钴离子,从而造成颗粒团聚而形成絮状沉淀,严重影响材料的结晶度和物化指标。尽管有各种各样的困难,但是NCA前驱体制成的正极材料,在功 ...
【技术保护点】
1.一种镍钴铝全梯度正极材料前驱体,其特征在于:具有以下分子式组成NixCoyAlz(OH)2+z,其中0.3≤X≤0.9,0.05≤Y≤0.3,0.01≤Z≤0.05,且X+Y+Z=1;且由内而外,Ni,Co,Al元素呈梯度分布,其中;最内层的分子式为NiaCobAlc(OH)2+c,其中a>X,0.1>c>Z,,且a+b+c=1;最外层的分子式为NidCoeAlf(OH)2+f,其中a>X>d,c>Z>f,且d+e+f=1;前驱体中间层为上述前驱体最内层和前驱体最外层的梯度过渡材料。
【技术特征摘要】
1.一种镍钴铝全梯度正极材料前驱体,其特征在于:具有以下分子式组成NixCoyAlz(OH)2+z,其中0.3≤X≤0.9,0.05≤Y≤0.3,0.01≤Z≤0.05,且X+Y+Z=1;且由内而外,Ni,Co,Al元素呈梯度分布,其中;最内层的分子式为NiaCobAlc(OH)2+c,其中a>X,0.1>c>Z,,且a+b+c=1;最外层的分子式为NidCoeAlf(OH)2+f,其中a>X>d,c>Z>f,且d+e+f=1;前驱体中间层为上述前驱体最内层和前驱体最外层的梯度过渡材料。2.根据权利要求1所述的一种镍钴铝全梯度正极材料前驱体,其特征在于,所述一种镍钴铝全梯度正极材料前驱体为球形,且所述球形正极材料前驱体中,镍元素从内到外呈递减趋势,钴元素和铝元素从内到外呈递增趋势。3.一种镍钴铝全梯度正极材料前驱体的制备方法,其特征在于具体步骤如下:(1)将镍盐、钴盐、铝盐配在30-80℃下溶解在去离子水中,配制成浓度为0.5-3mol/l的混合溶液A,NiaCobAlc(OH)2+c,其中a>X,0.1>c>Z,,且a+b+c=1;(2)将镍盐、钴盐、铝盐配在30-80℃下溶解在去离子水中,配制成浓度为0.5-3mol/l的混合溶液B,NidCoeAlf(OH)2+f,其中a>X>d,c>Z>f,且d+e+f=1;(3)将碱溶解在去离子水中配制浓度为0.5-10mol/l的碱溶液;(4)配制浓度为0.5-10mol/l的络合剂;(5)采用共沉淀的方法制作一种镍钴铝全梯度正极材料前驱体:用计量泵将溶液A以恒定的速率V1加入反应釜...
【专利技术属性】
技术研发人员:梁国文,王艳平,王明彩,李国华,曹秉伟,徐云军,程迪,
申请(专利权)人:河南科隆新能源股份有限公司,
类型:发明
国别省市:河南,41
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