一种锂二次电池用高镍正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种锂二次电池用高镍正极材料的制备方法，其具体方法是：分别称取镍钴锰的化合物、锂盐、添加剂I混合均匀后，在氧气气氛下分两段进行高温煅烧，冷却后破碎、筛分、水洗，再与添加剂Ⅱ混合后进行二次烧结，制备高镍三元正极材料，其中锂盐选用碳酸锂和氢氧化锂的混合锂盐，碳酸锂和氢氧化锂可按照任何混合比进行混合。该方法制备的材料容量高、循环性能优异，同时可减少强腐蚀性氢氧化锂的量，改善高镍材料的制备环境，同时可抵消氢氧化锂价格波动对高镍三元材料价格的冲击，具有较大应用前景。

A high nickel cathode material for lithium secondary batteries and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种锂二次电池用高镍正极材料及其制备方法
本专利技术涉及一种锂二次电池用正极材料及其制备方法，尤其涉及一种由高镍复合氧化物构成的高镍正极材料及其制备方法。技术背景随着新能源汽车的高速发展，对续航里程的要求越来越高，对锂离子电池的能量密度、循环性能和安全性能也有更高的挑战。高镍系正极材料，因其容量高、成本低，成为正极材料关注的焦点，在动力电池领域具有非常广阔的市场。高镍系正极材料由于镍含量较高，而锂离子的半径（0.76Å）与二价镍的半径（0.69Å）比较接近，容易产生锂镍混排，影响材料的结构稳定性，进而影响其电化学性能，需要对其进行掺杂和包覆改性研究，减少锂镍混排，提高材料的结构稳定性；高镍系正极材料由于烧结温度较低，故烧结材料的残碱含量过高，直接搅料易呈果冻现象，故需对其进行水洗包覆来降低残碱含量；目前高镍正极材料在合成过程中，锂盐均是采用电池级单水氢氧化锂进行烧结，单水氢氧化锂由于强腐蚀性，且使用量大，在与镍钴锰氢氧化物或氧化物混合工序中，易灼伤眼睛、皮肤和上呼吸道，同时可引起喉、支气管炎、化学性肺炎、肺水肿等疾病，对人体产生较大影响，同时单水氢氧化锂属于危险货物，一旦泄露将产本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种锂二次电池用高镍正极材料，其特征在于：其化学式为通式LiwNi1‑x‑yCoxMnyMzO2表示，M选自Zr、Mg、Ti、Ce、Mo、W、Nb、B、F、Ca和Sr中的至少一种元素，0.98≤w≤1.15，0≤x≤0.20，0≤y≤0.20，0≤z≤0.02，其平均粒径D50为3‑15μm。

【技术特征摘要】
1.一种锂二次电池用高镍正极材料，其特征在于：其化学式为通式LiwNi1-x-yCoxMnyMzO2表示，M选自Zr、Mg、Ti、Ce、Mo、W、Nb、B、F、Ca和Sr中的至少一种元素，0.98≤w≤1.15，0≤x≤0.20，0≤y≤0.20，0≤z≤0.02，其平均粒径D50为3-15μm。2.根据权利要求1所述的锂二次电池用高镍正极材料的制备方法，其特征在于步骤如下：分别称取镍钴锰的化合物、锂盐、添加剂Ⅰ混合均匀后，在氧气气氛下分两段进行高温煅烧，冷却后破碎、筛分、水洗，再与添加剂Ⅱ混合后进行二次烧结，制得锂二次电池用高镍三元正极材料，其中锂盐选自碳酸锂、氢氧化锂、碳酸氢锂、草酸锂、硝酸锂或乙酸锂中的至少一种。3.根据权利要求2所述的锂二次电池用高镍正极材料的制备方法，其特征在于：所述锂盐为碳酸锂和氢氧化锂组成的混合锂盐，碳酸锂和氢氧化锂按照任何混合比进行混合。4.根据权利要求2所述的锂二次电池用高镍正极材料的制备方法，其特征在于：所述镍钴锰化合物为镍钴锰氢氧化物或镍钴锰氧化物，镍钴锰氧化物是由镍钴锰氢氧化物在氧气气氛下高温300-650℃预烧3-10h后得到的。5.根据权利要求2或3所述的锂二次电池用高镍正极材料的制备方法，其特征在于：所述混合锂盐的总锂量与镍钴锰化合物的摩尔比为1.02-1.15；所用碳酸锂和氢氧化锂均为电池级，且平均粒径D50均为5-8μm。6.根据权利要求2所述的锂二次电池用高镍正极材料的制备方法，其特征在于：所述添加剂Ⅰ为含有Zr、Mg、Ti、Ce、Mo、W、Nb、B、Ca或Sr元素的至少一种氧化物、氢氧化物或氟化物，添加剂Ⅰ的粒径为10-100nm；添加剂Ⅱ除了包括含有Zr、M...

【专利技术属性】
技术研发人员：张锁江，李晶晶，刘艳侠，马立彬，张延强，于天恒，侯奥林，
申请(专利权)人：郑州中科新兴产业技术研究院，中国科学院过程工程研究所，
类型：发明
国别省市：河南,41