一种核壳型高电压单晶镍钴锰酸锂正极材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种核壳型高电压单晶镍钴锰酸锂正极材料的制备方法，包括：1）采用镍钴锰氢氧化物前驱体（Ni

【技术实现步骤摘要】
一种核壳型高电压单晶镍钴锰酸锂正极材料的制备方法本专利技术是申请日为2019年6月12日、申请号为2019105041119、名称为“一种核壳型高电压单晶镍钴锰酸锂正极材料及其制备方法和应用”的中国专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术属于锂离子电池电极材料领域，涉及一种正极材料，具体涉及一种核壳型高电压单晶镍钴锰酸锂正极材料的制备方法。
技术介绍
镍钴锰酸锂(NCM)三元正极材料自1999年第一次报道以来得到了广泛的研究，三元正极材料通过Ni-Co-Mn的协同效应，结合了钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂三种材料的优点：具有镍酸锂的高容量特征，锰酸锂的高安全性能及低成本，钴酸锂的良好循环性能，已成为近年来发展最为迅速的锂离子电池正极材料。目前NCM的三元正极材料主要为二次球形颗粒结构，然而上述传统的二次球形颗粒结构还存在如下一些问题：1、颗粒结构机械强度差，压实极片过程中，容易导致二次球破碎；2、其内部间隙多，结构缺陷明显，单位极片在辊压过程中容易发生破碎，造成后期电池容量衰减，压实密度受到极大限制，同时也增加了加工难度，限制能量密度的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核壳型单晶镍钴锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：/n(1)采用镍钴锰氢氧化物前驱体与锂源混合烧结，造粒，制成颗粒状的单晶镍钴锰酸锂，所述镍钴锰氢氧化物前驱体的化学式为Ni

【技术特征摘要】
1.一种核壳型单晶镍钴锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)采用镍钴锰氢氧化物前驱体与锂源混合烧结，造粒，制成颗粒状的单晶镍钴锰酸锂，所述镍钴锰氢氧化物前驱体的化学式为NixCoyMn1-x-y(OH)2，其中，0.2≤x≤0.6，0.1≤y≤0.5，1-x-y＞0；所述烧结在空气气氛中进行，且所述烧结分如下四步进行：400～600℃区间内预烧结，再在700～880℃区间内烧结，接下来在890～1100℃区间内烧结，最后在600～800℃区间内烧结；
(2)将四氧化三钴加入水中调制成浆料，然后进行砂磨，制成纳米四氧化三钴浆料，控制调制成的所述纳米四氧化三钴浆料的固含量为10-45％；
(3)将步骤(1)制备的单晶镍钴锰酸锂、锂盐、含金属元素的添加剂加入步骤(2)制备的纳米四氧化三钴浆料中，搅拌得混匀料，喷雾干燥得中间产品，将所得中间产品在空气气氛中烧结，制成所述核壳型单晶镍钴锰酸锂正极材料；其中所述金属元素为选自Mg、Al、Zr、Ti和W中的一种或多种；
制成的所述核壳型单晶镍钴锰酸锂正极材料包括核层以及设置在所述核层外表面的壳层，所述核层与所述壳层构成核壳结构；其中，所述核层的材料为如下通式(Ⅰ)所示的化合物：Lia(NixCoyMn1-x-y)O2(Ⅰ)，式中，1.0≤a≤1.15，0.2≤x≤0.6，0.1≤y≤0.5，1-x-y＞0，所述核层的材料为单晶型；所述壳层的材料为如下通式(Ⅱ)所示的化合物：LibCokM1-kO2(Ⅱ)，式中，M选自Mg、Al、Zr、Ti和W中的一种或多种，0.9≤b≤1.05，0.8≤k≤0.99。


2.根据权利要求1所述的核壳型单晶镍钴锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述锂源为氢氧化锂或碳酸锂或二者的组合，所述锂源中的锂与所述镍钴锰氢氧化物前驱体中镍、钴、锰元素总和的摩尔比为1.00～1.15:1。


3.根据权利要求1所述的核壳型单晶镍钴锰酸锂正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述烧结分如下四步进行：
在450～550℃区间内预烧结，再在750～850℃区间内烧结，接下来在940～1000℃区间内烧结，最后在650～750℃区间烧结；或，
在450～550℃区间内预烧结，...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚黎明，夏晟，钟欢，宋亚晨，任浩华，
申请(专利权)人：江苏翔鹰新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32