一种分层掺杂制备三元正极材料前驱体的方法技术

本发明专利技术公开了一种分层掺杂制备三元正极材料前驱体的方法，向反应釜底液中加入金属盐溶液、沉淀剂溶液、络合剂溶液和铷盐溶液，进行共沉淀反应，待反应釜内颗粒粒径生长至小于目标粒径0.5～3μm时，暂停进料，加入去离子水，浓缩置换出反应釜中含有铷离子的料液；然后继续共沉淀反应，同时加入钼盐溶液进行共沉淀反应，至颗粒平均粒径生长至目标粒径，停止进料，得含有前驱体材料的溶液；将所得含有前驱体材料的溶液搅拌进行陈化、洗涤、干燥、筛分、除铁，得核壳结构三元正极材料前驱体。本发明专利技术可防止三元正极材料前驱体成核过程中裂纹产生，提高三元正极材料的高温循环性能与倍率性的同时，提高锂离子电池电导率和容量保持率。提高锂离子电池电导率和容量保持率。

【技术实现步骤摘要】
一种分层掺杂制备三元正极材料前驱体的方法


[0001]本专利技术涉及三元正极材料前驱体，尤其是一种分层掺杂制备三元正极材料前驱体的方法。

技术介绍

[0002]镍钴锰三元正极材料前驱体是制备锂离子电池正极材料最重要的原材料，三元前驱体主要制备方法是把镍钴锰金属盐溶液、液碱、氨水同时加入反应釜中进行共沉淀反应，由于设备及工艺条件限制，在共沉淀反应形核过程中通常会有微裂纹产生。为更好发挥三元正极材料优异的性能，其前驱体的制备对三元正极材料的生产至关重要，因为前驱体的品质(形貌、粒径、粒径分布、比表面积、杂质含量、振实密度等)直接决定了最后烧结产物的理化指标，导致烧结而成的三元正极材料电性能一般，循环性能和比容量较差，为了解决这些缺陷，目前在三元前驱体的制备过程中大多采用掺杂其他金属元素或在三元前驱体表面包覆的方法，掺杂或包覆虽然可以提高三元正极材料的高温循环性能与倍率性，但是其制备而成的锂离子电池电导率和容量保持率差，不能满足需求。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种分层掺杂制备三元正极材料前驱体的方法本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种分层掺杂制备三元正极材料前驱体的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配制金属盐溶液、沉淀剂溶液、络合剂溶液、铷盐溶液和钼盐溶液；(2)在反应釜中加入水、络合剂溶液、沉淀剂溶液，搅拌、恒温，配制反应釜底液；(3)向反应釜底液中加入金属盐溶液、沉淀剂溶液、络合剂溶液和铷盐溶液，进行共沉淀反应，待反应釜内颗粒粒径生长至小于目标粒径0.5～3μm时，暂停进料，加入去离子水，浓缩置换出反应釜中含有铷离子的料液；(4)然后继续向反应釜中加入金属盐溶液、沉淀剂溶液、络合剂溶液，同时加入钼盐溶液进行共沉淀反应，至颗粒平均粒径生长至目标粒径，停止进料，得含有前驱体材料的溶液；(5)将步骤(4)所得含有前驱体材料的溶液搅拌进行陈化、洗涤、干燥、筛分、除铁，得核壳结构三元正极材料前驱体。2.根据权利要求1所述的一种分层掺杂制备三元正极材料前驱体的方法，其特征在于：所述金属盐溶液为含有镍盐、钴盐、锰盐的水溶液，所述镍、钴、锰盐的摩尔比为60～90︰5～20︰10～30，所述金属盐溶液中金属离子的总浓度为1～2mol/L，所述的镍盐、钴盐、锰盐为硫酸盐、硝酸盐、卤素盐中的至少一种。3.根据权利要求1所述的一种分层掺杂制备三元正极材料前驱体的方法，其特征在于：所述的沉淀剂溶液为浓度为5～12mol/L的氢氧化钠溶液，所述的络合剂溶液为质量浓度为12％～24％的氨水溶液，所述铷盐溶液中铷离子浓度为0.1～1mol/L，钼盐溶液中钼离子浓度为0.1～1mol/L。4.根据权利要求1所述的一种分层掺杂制备三元正极材料前驱体的方法，其特征在于：所述步骤(3)、步骤(4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：王政强，雷华军，张燕辉，孙宏，岳川丰，李超，谭磊，赵意，罗宗权，刘小翠，左美华，
申请(专利权)人：宜宾锂宝新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：