一种复合高镍三元掺混磷铁正极材料的制备方法及应用技术

本发明专利技术涉及锂离子电池技术领域，尤其涉及一种复合高镍三元掺混磷铁正极材料的制备方法及应用，包括以下步骤：（1）将镍、钴、锰熔融，喷雾造粒；（2）高温氧化；（3）加入氨水，在氩气气氛中同时加入镍盐、钴盐和锰盐的混合液及氨水和碱水的混合液，加热反应；（4）与氢氧化锂混合均匀，在氧气气氛中，高温烧结；（5）混合均匀，得复合高镍三元正极材料；（6）和磷酸铁锂掺混，球磨处理，即得复合高镍三元掺混磷铁正极材料。本发明专利技术在复合高镍三元正极材料中掺混了磷酸铁锂，所得正极材料具有良好的层状结构、高比容量，从而改善材料的电性能，并提高了材料的安全性、可靠性和放电平台，使得晶体结构能经受住锂离子的快速脱嵌。受住锂离子的快速脱嵌。

【技术实现步骤摘要】
一种复合高镍三元掺混磷铁正极材料的制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及锂离子电池
，尤其涉及一种复合高镍三元掺混磷铁正极材料的制备方法及应用。

技术介绍

[0002]随着国家对补贴政策的日益严格化，高标准化，三元和磷酸铁锂作为两者的代表，因为其各自优缺点成为材料厂家的热点。在三元材料中，Ni和Co是主要的活性材料，Ni占比不断提升会提高材料的比容量，满足电池能量密度不断提高的要求，因此高镍三元正极材料成为补贴政策前提下发展的大趋势。
[0003]由于高镍材料的不稳定性，其安全性能也是其无法逾越的问题。三元系正极材料的生产，广泛采用共沉淀技术，先制备出组分均匀的具有球形形貌的(Ni,Co,Mn)(OH)2氢氧化物前躯体，再与锂盐混合后经高温固相反应制备出Li(NiCoMn)O2正极材料。但是在制备镍钴锰（镍钴铝）三元尤其是高镍三元前驱体时，由共沉淀法制备的氢氧化物前驱体活性不高，一般需要以活性较高但腐蚀性较强的一水氢氧化锂为锂源才能合成出良好的高镍三元层状正极材料，而日益复杂的环保要求加重了此生产工艺的难度。以及因为其制备材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合高镍三元掺混磷铁正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将镍、钴、锰金属混合均匀后于氮气保护条件下熔融，喷雾造粒，得第一粒级镍钴锰合金粉和第二粒级镍钴锰合金粉，所述第一粒级镍钴锰合金粉的粒级小于第二粒级镍钴锰合金粉；（2）分别将第一粒级镍钴锰合金粉和第二粒级镍钴锰合金粉高温氧化处理，得第一粒级镍钴锰合金氧化物和第二粒级镍钴锰合金氧化物；（3）分别在第一粒级镍钴锰合金氧化物和第二粒级镍钴锰合金氧化物中加入氨水，然后在氩气气氛中同时加入镍盐、钴盐和锰盐的混合液及氨水和碱水的混合液，加热反应，过滤，洗涤后，得第一粒级镍钴锰合金氧化物/氢氧化物和第二粒级镍钴锰合金氧化物/氢氧化物；（4）分别将第一粒级镍钴锰合金氧化物/氢氧化物和第二粒级镍钴锰合金氧化物/氢氧化物与氢氧化锂混合均匀，在氧气气氛中，高温烧结，得第一粒级复合高镍三元正极材料和第二粒级复合高镍三元正极材料；（5）将第一粒级复合高镍三元正极材料和第二粒级复合高镍三元正极材料混合均匀，得复合高镍三元正极材料；（6）将复合高镍三元正极材料和磷酸铁锂掺混，球磨处理，即得复合高镍三元掺混磷铁正极材料。2.根据权利要求1所述的一种复合高镍三元掺混磷铁正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（4）中，所述第一粒级复合高镍三元正极材料的粒径为3~5μm，振实密度为2.46g/cm3，压实密度为3.45 g/cm3；所述第二粒级复合高镍三元正极材料的粒径为15~23μm，振实密度为2.89g/cm3，压实密度为3.63 g/cm3；高温烧结的温度为600～1050℃，时间为3~15h。3.根据权利要求1所述的一种复合高镍三元掺混磷铁正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（5）中，所述第一粒级复合高镍三元正极材料和第二粒级复合高镍三元正极材料的混合质量比为（1~10）：10。4.根据权利要求1所述的一种复合高镍三元掺混磷铁正极材料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述镍、钴、锰的摩尔比为x1：y1：z1，其中0＜x1＜1，0＜y1≤1，0&...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚淦，
申请(专利权)人：横店集团东磁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：