一种内部中空的核壳结构前驱体正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种内部中空的核壳结构前驱体正极材料及其制备方法。方法如下：(1)配制二元或三元溶液、沉淀剂溶液和络合剂溶液待用；(2)配制底液并搅拌；(3)将二元或三元溶液、沉淀剂溶液和络合剂溶液注入到底液中，进行阶段I和阶段II的反应，直至反应达到目标粒径后，停止进料；(4)将反应后的浆料离心、烘干、筛分、除铁后得到前驱体；(5)将前驱体与锂源混合，经烧结后得到正极材料。本发明专利技术的工艺通过在不同反应阶段通过沉淀剂和络合剂溶液的加入及流速控制调整反应体系pH，并针对不同阶段的搅拌转速调整，以制备内部中空的正极材料，无需额外使用造孔类试剂，且能够工业化量产。

A hollow core-shell structure precursor cathode material and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种内部中空的核壳结构前驱体正极材料及其制备方法
本专利技术属于电极材料领域和电化学储能领域，具体涉及一种内部中空的核壳结构前驱体正极材料及其制备方法。
技术介绍
正极材料是锂离子电池中最为重要的组成部分，关乎着锂离子电池的容量、倍率、安全性能、循环次数、使用寿命等性能参数和产品价格。目前具有孔隙结构的正极材料被越来越多地关注和研究。多孔正极材料具有以下优点：一方面多孔材料可以储存更多的电解液提高充放电过程中的循环性能；另一方面，多孔结构可以在锂离子电池过充条件下提供更多储存容纳空间，提高其安全性能。文献《多孔镍钴铝三元正极材料的制备研究》报道过多孔正极材料的制备方法，在前驱体制备过程中加入碳纳米管分散液，后期正极材料烧结过程中碳纳米管因高温被去除，在正极材料内部留下孔洞。CN201610978071.8公开了一种高倍率长寿命正极材料及其制备方法，该方法利用大分子量的PEG为表面活性剂，得到多孔结构的前驱体。CN109616664A公开了镍钴锰前驱体、镍钴锰三元材料的制备方法及锂离子电池，该制备方法从高镍三元材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种内部中空的核壳结构前驱体正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)配制二元或三元溶液，沉淀剂溶液和络合剂溶液待用；/n(2)配制底液并搅拌；/n(3)将二元或三元溶液、沉淀剂溶液和络合剂溶液注入到底液中，进行阶段I和阶段II的反应，直至反应达到目标粒径后，停止进料；/n(4)将反应后的浆料离心洗涤、烘干、筛分、除铁后得到前驱体；/n(5)将前驱体与锂源混合，经烧结后得到正极材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种内部中空的核壳结构前驱体正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)配制二元或三元溶液，沉淀剂溶液和络合剂溶液待用；
(2)配制底液并搅拌；
(3)将二元或三元溶液、沉淀剂溶液和络合剂溶液注入到底液中，进行阶段I和阶段II的反应，直至反应达到目标粒径后，停止进料；
(4)将反应后的浆料离心洗涤、烘干、筛分、除铁后得到前驱体；
(5)将前驱体与锂源混合，经烧结后得到正极材料。


2.根据权利要求1所述的内部中空的核壳结构前驱体正极材料的制备方法，其特征在于：所述二元溶液为含Ni,Co的硫酸盐溶液；所述三元溶液为含Ni,Co,Mn的硫酸盐溶液；溶液中总金属离子的浓度为1～3mol/L。


3.根据权利要求1所述的内部中空的核壳结构前驱体正极材料的制备方法，其特征在于：所述沉淀剂溶液为20％～32％的工业液碱；所述络合剂溶液为氨水，质量浓度为15-20％。


4.根据权利要求1所述的内部中空的核壳结构前驱体正极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中底液的配制方法如下：在氮气的氛围下，向纯水中加入络合剂溶液，并用沉淀剂溶液调节pH即得；
其中，底液pH控制在12.0-12.5，氨浓度为2～20g/L，温度为40～80℃，搅拌速度为200～600rpm。


5.根据权利要求1所述的内部中空的核壳结构前驱体正极材料的制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：许开华，蒋振康，张坤，李聪，陈康，孙海波，黎俊，范亮姣，薛晓斐，
申请(专利权)人：荆门市格林美新材料有限公司，格林美股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42