一种三元材料、及其制备方法和用途技术

本发明专利技术涉及一种三元材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)将含有锂源与三元材料前驱体的混合材料进行一次烧结，得到半成品，所述混合材料中锂元素与三元材料前驱体中金属元素的总摩尔量之比为1.01～1.2(2)将所述半成品与纳米级三元材料前驱体混合，在氧气气氛下进行二次烧结，得到三元材料。本发明专利技术先按锂过量的配比一次烧结三元材料前驱体得到半成品，然后采用纳米级三元材料前驱体与半成品表面残碱反应生成三元材料的方式降低残碱，提高了材料的加工性能和电化学性能；同时本申请采用二次烧结处理可以降低材料离子混排，提高材料的电化学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种三元材料、及其制备方法和用途
本专利技术属于锂离子电池正极材料领域，具体涉及一种三元材料、及其制备方法和用途。
技术介绍
三元聚合物锂电池是指正极材料使用锂镍钴锰或者镍钴铝酸锂的三元正极材料的锂电池，锂离子电池的正极材料有很多种，主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料和磷酸铁锂等。近年来，随着材料研发进步，三元材料因具有优秀综合性能和成本的双重优势日益被行业所关注和认同，逐步超越磷酸铁锂和钴酸锂成为主流的技术路线。目前三元材料的电芯代替了之前广泛使用的钴酸锂电芯，在动力电池领域也开始广泛使用。众所周知，随着三元材料的中镍含量的提升，烧结出来的残碱含量也越来越高，这也是导致高镍材料一直无法产业化的一个最重要原因。对生产环境和工艺控制能力的要求高，浆料吸水后极容易造成果冻，在实际应用中困难重重，因此，降低表面残碱含量对于三元材料在电池里的应用具有非常重要的意义。目前，降低高镍三元材料表面碱性过大的手段主要从几个方面入手：(1)一般从源头来控制前驱体的pH和生产环境，控制整个生产线的温度、气氛和环境湿度，严格控制材料与空气的接触，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三元材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：/n(1)将含有锂源与三元材料前驱体的混合材料进行一次烧结，得到半成品，所述混合材料中锂元素与三元材料前驱体中金属元素的总摩尔量之比为1.01～1.2；/n(2)将所述半成品与纳米级三元材料前驱体混合，在氧气气氛下进行二次烧结，得到三元材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种三元材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将含有锂源与三元材料前驱体的混合材料进行一次烧结，得到半成品，所述混合材料中锂元素与三元材料前驱体中金属元素的总摩尔量之比为1.01～1.2；
(2)将所述半成品与纳米级三元材料前驱体混合，在氧气气氛下进行二次烧结，得到三元材料。


2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述半成品与纳米级三元材料前驱体混合的过程包括：将所述半成品进行粉碎，然后测量所述半成品中各金属元素含量，将锂元素的摩尔量记为a，三元材料前驱体和纳米级三元材料前驱体中金属元素的总摩尔量记为b，根据所述a与b的比值，将所述半成品与纳米级三元材料前驱体混合；
优选地，所述a与b的比值为0.9～1.1:1，优选为1:1。


3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述三元材料前驱体的化学式为Ni1-x-yCoxMy(OH)2，所述M包括Mn和/或Al，其中，0<x<1，0<y<1；
优选地，步骤(1)所述三元材料前驱体中，Ni的摩尔量与总金属摩尔量之比为c，所述0.6≤c<1；
优选地，步骤(1)所述三元材料前驱体的粒径D50为1～30μm，优选为8～12μm；
优选地，步骤(1)所述混合材料中锂元素与三元材料前驱体中金属元素的总摩尔比为1.01～1.2:1，优选为1.01～1.1:1；
优选地，步骤(1)所述锂源包括碳酸锂和/或氢氧化锂；
优选地，步骤(1)所述混合材料的制备过程包括：将锂源与三元材料前驱体进行预混合，然后进行高速混合，得到混合材料；
优选地，所述预混合的转速为80～120r/min；
优选地，所述预混合的时间为5～15min；
优选地，所述高速混合的转速为200～1000r/min；
优选地，所述高速混合的时间为55～65min。


4.如权利要求1-3之一所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述一次烧结的温度为600～900℃；
优选地，步骤(1)所述一次烧结的时间为5～15h；
优选地，步骤(1)在通入氧气氛围保护下进行烧结，通入氧气纯度大于99％。


5.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖文建，吴小珍，李家洪，任付金，
申请(专利权)人：贝特瑞江苏新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32