一种单晶型电池材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种单晶型电池材料及其制备方法，将含镍化合物、含钴化合物、含锰化合物、过量锂源与无机熔盐混合，采用多段变温的煅烧方式得到单晶型镍钴锰酸锂正极材料，或将含镍化合物、含钴化合物、含铝化合物、过量锂源与无机熔盐混合，采用多段变温的煅烧方式得到单晶型镍钴铝酸锂正极材料。通过上述方式，本发明专利技术采用过量锂源、多段变温技术，制备大尺寸的镍钴锰酸锂材料或镍钴铝酸锂材料，过量的锂源能够解决产物缺锂现象，过量的锂源可作为熔盐，增强原料在熔盐中的溶解性，另外，采用了多段变温技术，能制备出尺寸较大的具有良好电化学性能的正极材料。

A single crystal battery material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种单晶型电池材料及其制备方法
本专利技术涉及锂离子电池
，特别是涉及一种单晶型电池材料及其制备方法。
技术介绍
锂离子电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。锂离子电池的主要构成材料包括电解液、隔离材料、正负极材料等。正极材料占有较大比例，正极材料的性能直接影响着锂离子电池的性能，其成本也直接决定电池成本高低。现有的熔盐法制备高镍型镍钴锰酸锂正极材料或镍钴铝酸锂正极材料的方法采用计量比的锂源，会导致产物特别是高镍型产物出现严重缺锂的现象。另外，一般熔盐法采用固定温度煅烧，煅烧温度不能过高，否则会引起阳离子混排，从而导致材料性能变差。但煅烧温度偏低会造成制备的单晶颗粒较小，材料压实密度低，体积能量密度低。另外，当前制备高镍三元材料的方法（固相、熔盐）都需要采用由共沉淀反应制备得到的同时含有三种金属的氢氧化物前驱体。该类前驱体价格较高，制备工艺复杂，而且生产过程产生大量含氨和重金属离子的碱性废水，处理不当会导致环境污染。因此，需本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单晶型电池材料，其特征在于，所述单晶型电池材料为镍钴锰酸锂正极材料或镍钴铝酸锂正极材料，所述镍钴锰酸锂正极材料的化学式为LiaNixCoyMnzO2，其中，1.0≤a≤1.1，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1，且x+y+z=1，所述镍钴铝酸锂正极材料的化学式为LibNiuCovAlwO2，其中，1.0≤b≤1.1，0≤u≤1，0≤v≤1，0≤w≤1，且u+v+w=1。

【技术特征摘要】
1.一种单晶型电池材料，其特征在于，所述单晶型电池材料为镍钴锰酸锂正极材料或镍钴铝酸锂正极材料，所述镍钴锰酸锂正极材料的化学式为LiaNixCoyMnzO2，其中，1.0≤a≤1.1，0≤x≤1，0≤y≤1，0≤z≤1，且x+y+z=1，所述镍钴铝酸锂正极材料的化学式为LibNiuCovAlwO2，其中，1.0≤b≤1.1，0≤u≤1，0≤v≤1，0≤w≤1，且u+v+w=1。2.根据权利要求1所述的单晶型电池材料的制备方法，其特征在于，包括步骤为：将含镍化合物、含钴化合物、含锰化合物、过量锂源与无机熔盐混合煅烧得到单晶型镍钴锰酸锂正极材料，或将含镍化合物、含钴化合物、含铝化合物、过量锂源与无机熔盐混合煅烧得到单晶型镍钴铝酸锂正极材料，其中所述煅烧的过程为：以10℃/min的升温速率，加热至1000℃，保持5小时，再以2℃/min的降温速率降温至900℃，保持15小时，以2℃/min的降温速率冷却至200℃，然后自然冷却至室温，得到初产物，将初产物再煅烧得到最终产物，所述再煅烧的过程为：将初产物于80℃干燥5小时，再以10℃/min的升温速率，加热至750℃，保持10小时，以2℃/min的降温速率冷却至200℃，然后自然冷却至室温，得最终产物。3.根据权利要求2所述的单晶型电池材料的制备方法，其特征在于，所述含镍化合物为氧化物NiO、氢氧化物Ni(OH)2、硝酸盐Ni(NO3)2、草酸盐NiC2O4中的一种或多种混合物。4.根据权利要求2所述的单晶型电池材料的制备方法，其特征在于，所述含钴化合物为氧化物...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘加兵，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：苏州拉瓦锂能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32