一种锂离子电池正极材料助熔剂大面积多点快速成核晶体生长方法技术

本发明专利技术公开了一种锂离子电池正极材料助熔剂大面积多点快速成核晶体生长方法。按照锂离子电池正极材料的化学式将化学计量比的锂源、过渡金属源和螯合剂，按照比例溶解于去离子水中，形成一次溶液；加入助溶剂，提高过渡金属源的溶解度，充分搅拌至溶质完全溶解，并形成透明的二次溶液；再加入少量锂源，形成富锂环境；然后再加入固态多孔模板剂，增大成核面积以及成核点的数量；滴入乙酸或氨水，调节pH值；然后置于微波水热反应器中进行充分反应；最后将反应产物进行固液分离、清洗、干燥，获得锂离子电池正极材料。该方法获得的锂离子电池正极材料颗粒度均匀，结晶度高，各晶面发育良好，成核和结晶速度快。本方法大大增加成核面积和成核点的数量，并且可以防止晶粒之间的吸附和团聚。附和团聚。附和团聚。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池正极材料助熔剂大面积多点快速成核晶体生长方法


[0001]本专利技术涉及一种锂离子电池正极材料助熔剂大面积多点快速成核晶体生长方法，属于晶体材料和锂离子电池交叉


技术介绍

[0002]近年来，新能源汽车的快速发展对动力锂离子电池的能量密度提出了越来越高的要求。对于主流的磷酸铁锂和三元NCM动力锂电池，提高镍含量和充电电压，是两种通常采用的容量提升手段。然而，随着镍含量和充电电压的提高，会导致正极材料颗粒晶界开裂甚至破碎，进而使循环性能和安全性能急剧恶化。这个技术瓶颈严重阻碍着高容量电芯产品的发展。
[0003]近年来，人们开始采用无晶界的单晶取代传统的多晶粉末颗粒，以打破该技术瓶颈，该方法近日已成为国际上锂电行业重点突破的热门。单晶正极材料的制备水平也日益成为衡量各材料厂家的技术标准。
[0004]所谓单晶是相对于传统的二次粉末颗粒而言的，传统的正极材料是由200
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300nm的一次颗粒团聚而成的10微米左右的二次球形多晶粉末颗粒，颗粒内部存在大量晶界，在电池充放电过程中，由于各向异性的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池正极材料助熔剂大面积多点快速成核晶体生长方法，其特征在于，包括如下步骤：1）按照锂离子电池正极材料的化学式，将化学计量比的锂源、过渡金属源和螯合剂，按照比例溶解于去离子水中，形成一次溶液；2）在步骤1所得的溶液中，加入助溶剂，提高过渡金属源的溶解度，充分搅拌至溶质完全溶解，并形成透明的二次溶液；3) 在步骤2所得的透明溶液中，加入少量锂源，形成富锂环境；4）在步骤3所得的富锂透明溶液中，加入固态多孔模板剂，增大成核面积以及成核点的数量；5) 将步骤4所得的溶液，滴入乙酸或氨水，调节pH值；6) 将步骤5所得的溶液，置于微波水热反应器中进行充分反应；7) 将步骤6所得的反应物进行固液分离、清洗、干燥，获得尺度均匀的锂离子电池正极材料。2.如权利要求1所述的锂电池正极材料助熔剂大面积多点快速成核晶体生长方法，其特征在于：所述步骤1）中的锂离子正极材料包括锂基磷酸盐，化学式为LiMPO
4 (M = Fe, Co, Ni, Mn), 以及三元正极材料NCM，化学式为LiNi
x
Co
y
Mn
z
O
2 (x+y+z = 1)，所述锂源和过渡金属源为可溶于水的乙酸盐，所述螯合剂为氢氧化铵。3.如权利要求1所述的锂电池正极材料助熔剂大面积多点快速成核晶体生长...

【专利技术属性】
技术研发人员：王坤鹏，张建秀，周利，范立群，任衍彪，李凤丽，刘泳，
申请(专利权)人：枣庄学院，
类型：发明
国别省市：