多层包覆无钴前驱体及正极材料及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种多层包覆无钴前驱体的生产方法：包括以下步骤：S1、将可溶性镍盐、可溶性锰盐配成镍锰无机盐混合液；将可溶性镁盐、可溶性铝盐配成镁铝无机盐混合液；S2、准备氨水溶液和氢氧化钠溶液；S3、先以所述镍锰无机盐混合液、氨水溶液、氢氧化钠溶液为原料进行共沉淀反应；此后颗粒粒径每增大0.5～1.5μm即进行所述镍锰无机盐混合液和所述镁铝无机盐混合液的切换通入，直至达到产品所需粒径即停止进料；S4、将反应所得浆料放入陈化槽，陈化2～20h，然后依次过滤、洗涤、干燥、筛分，即得到多层包覆无钴前驱体。其优点是：可显著提升无钴正极材料的比容量和循环性能。

【技术实现步骤摘要】
多层包覆无钴前驱体及正极材料及其生产方法
本专利技术涉及锂离子电池生产技术，尤其是一种前驱体生产技术。
技术介绍
随着新能源的快速发展，锂离子电池已成为新能源和科技关注的焦点，从早期的数码相机、移动电话、笔记本电脑等3C电子产品的应用延伸到目前的纯电动汽车、插电式混合汽车等交通工具上，被称为21世纪的“绿色环保电源”。但是技术快速发展的同时，正极材料(NCM或NCA)却成为了锂离子电池进一步发展的瓶颈，主要由于正极材料中的Co元素，资源缺乏，价格昂贵，且有勃于环境友好。因此，寻求一种低成本的环境友好型无钴正极材料，是锂离子电池突破瓶颈突飞猛进的必经之路。正极材料中的钴元素的主要作用是提高正极材料的安全性和循环稳定性，因此解决正极材料中钴元素起的作用是实现无钴正极材料的必然条件，可以选用Al，Mg两种元素来代替Co元素稳定正极材料结构，提高锂离子电池的循环寿命和安全性。中国专利技术专利公布号为CN109970106A的专利，公开了一种高镍无钴前驱体及正极材料的大规模制备方法，该专利通过共沉淀法制备高镍无钴前驱体，再与金属元素(Ti本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.多层包覆无钴前驱体的生产方法：包括以下步骤：/nS1、将可溶性镍盐、可溶性锰盐混合加入纯水配成金属离子浓度为0.1～2M的镍锰无机盐混合液；将可溶性镁盐、可溶性铝盐混合加入纯水配成金属离子浓度为0.1～2M的镁铝无机盐混合液；/nS2、准备体积分数为10～25％的氨水溶液和体积分数为25～40％的氢氧化钠溶液；/nS3、先以所述镍锰无机盐混合液、氨水溶液、氢氧化钠溶液为原料进行共沉淀反应；当颗粒粒径达到2～4μm时，停止通入所述镍锰无机盐混合液，并同时开始通入所述镁铝无机盐混合液，当颗粒粒径增大0.5～1.5μm时，停止通入所述镁铝无机盐混合液，并同时开始通入所述镍锰无机盐混合液；此后颗粒...

【技术特征摘要】
1.多层包覆无钴前驱体的生产方法：包括以下步骤：
S1、将可溶性镍盐、可溶性锰盐混合加入纯水配成金属离子浓度为0.1～2M的镍锰无机盐混合液；将可溶性镁盐、可溶性铝盐混合加入纯水配成金属离子浓度为0.1～2M的镁铝无机盐混合液；
S2、准备体积分数为10～25％的氨水溶液和体积分数为25～40％的氢氧化钠溶液；
S3、先以所述镍锰无机盐混合液、氨水溶液、氢氧化钠溶液为原料进行共沉淀反应；当颗粒粒径达到2～4μm时，停止通入所述镍锰无机盐混合液，并同时开始通入所述镁铝无机盐混合液，当颗粒粒径增大0.5～1.5μm时，停止通入所述镁铝无机盐混合液，并同时开始通入所述镍锰无机盐混合液；此后颗粒粒径每增大0.5～1.5μm即进行所述镍锰无机盐混合液和所述镁铝无机盐混合液的切换通入，直至达到产品所需粒径即停止进料；
S4、将反应所得浆料放入陈化槽，陈化2～20h，然后依次过滤、洗涤、干燥、筛分，即得到多层包覆无钴前驱体。


2.根据权利要求1所述的多层包覆无钴前驱体的制备方法，其特征在于，步骤S3具体为：在反应釜中加入需求量的底液，通入氮气保护，加热并加入所述氨水溶液调节反应底液的氨值至工艺所需，至反应温度后，加入所述氢氧化钠溶液调节pH至工艺所需，然后将所述镍锰无机盐混合液、氨水溶液、氢氧化钠溶液同时注入反应釜，继续通入氮气，并通过调整工艺参数控制颗粒生长速率为0.1～0.3μm/h；当颗粒粒径达到2～4μm时，停止通入所述镍锰无机盐混合液，并同时开始通入所述镁铝无机盐混合液，当颗粒粒径增大0.5～1.5μm时，停止通入所述镁铝无机盐混合液，并同时开始通入所述镍锰无机盐混合液；此后颗粒粒径每增大0....

【专利技术属性】
技术研发人员：郑德兵，张燕辉，杜先锋，杜秋瑞，
申请(专利权)人：宜宾光原锂电材料有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51