高镍三元正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了高镍三元正极材料及其制备方法。其中，制备高镍三元正极材料的方法包括：(1)向反应底液中加入镍钴锰盐溶液、碳酸钠溶液、氯化锂溶液、沉淀剂和络合剂进行合成反应，得到掺杂有碳酸锂的第一高镍三元正极材料前驱体；(2)向反应体系中通入氧气，进行预氧化处理，所述预氧化处理完成后，向反应体系中加入碳酸钠溶液和氯化锂溶液进行包覆反应，得到包覆有碳酸锂层的第二高镍三元正极材料前驱体；(3)对所述第二高镍三元正极材料前驱体进行烧结处理，得到高镍三元正极材料。该方法以氯化锂作为锂源制备高镍三元正极材料，原料成本及加工成本低廉，且制备得到的高镍三元正极材料具有优秀的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】
高镍三元正极材料及其制备方法
本专利技术涉及电极材料
，具体而言，本专利技术涉及高镍三元正极材料及其制备方法。
技术介绍
三元前驱体及正极材料的发展从NCM523到NCM622再到NCM811，经历了从低镍向高镍的发展过程。在这个发展过程中，烧结工艺的温度呈现逐渐降低的趋势，而低温烧结对锂源的选择提出了新的要求，适用于低镍体系的碳酸锂不能满足高镍烧成的需求，需要采用氢氧化锂代替碳酸锂作为锂源。然而，采用氢氧化锂作为锂源的烧结工艺又带来了新的问题，高镍体系三元材料对烧结盛放的匣钵品质要求极高，需要频繁地更换新的匣钵，对工艺操作及成本等都造成了不小的影响，如果高镍体系三元材料能采用碳酸锂体系进行烧结，匣钵更换的问题会变得好很多。另一方面，现有的工艺大多采用三元共沉淀法合成高镍氢氧化物前驱体，然后采用物理混合的方式加入锂源进行烧结，存在混料不均匀的风险，对混料操作有较高的要求，且加入的锂源一般粒径尺寸一般较大，大约10μm，不利于烧结反应中锂离子迁移，烧结效果不佳，且采用氢氧化锂作为锂源，原料成本较碳酸锂高20％～50％。...

【技术保护点】
1.一种制备高镍三元正极材料的方法，其特征在于，包括：/n(1)向反应底液中加入镍钴锰盐溶液、碳酸钠溶液、氯化锂溶液、沉淀剂和络合剂进行合成反应，得到掺杂有碳酸锂的第一高镍三元正极材料前驱体；/n(2)向反应体系中通入氧气，进行预氧化处理，所述预氧化处理完成后，向反应体系中加入碳酸钠溶液和氯化锂溶液进行包覆反应，得到包覆有碳酸锂层的第二高镍三元正极材料前驱体；/n(3)对所述第二高镍三元正极材料前驱体进行烧结处理，得到高镍三元正极材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种制备高镍三元正极材料的方法，其特征在于，包括：
(1)向反应底液中加入镍钴锰盐溶液、碳酸钠溶液、氯化锂溶液、沉淀剂和络合剂进行合成反应，得到掺杂有碳酸锂的第一高镍三元正极材料前驱体；
(2)向反应体系中通入氧气，进行预氧化处理，所述预氧化处理完成后，向反应体系中加入碳酸钠溶液和氯化锂溶液进行包覆反应，得到包覆有碳酸锂层的第二高镍三元正极材料前驱体；
(3)对所述第二高镍三元正极材料前驱体进行烧结处理，得到高镍三元正极材料。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述镍钴锰盐溶液中，镍盐、钴盐、锰盐的总浓度为0.5～1.5mol/L；
任选地，所述碳酸钠溶液的浓度为0.5～1.5mol/L；
任选地，所述氯化锂溶液的浓度为8～15mol/L；
任选地，所述沉淀剂为浓度为5～10mol/L的氢氧化钠溶液或碳酸钠溶液；
任选地，所述络合剂为浓度为8～12mol/L的氨水溶液。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述合成反应的反应条件包括：搅拌转速为500～1000rpm，反应温度为50～70℃，反应体系的pH值为10.5～12.5，反应体系中固含量为100～350g/L，反应时间为5～30h。


4.根据权利要求1所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：万江涛，任海朋，张勇杰，张宁，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32