一种锂离子电池三元正极材料的改性制备方法技术

本发明专利技术提出了一种锂离子电池三元正极材料的改性制备方法，采用碳酸钠、氢氧化钠组成的复合碱溶液，降低材料成本，显著减弱二价钴和二价锰的氧化效果；进一步添加稳定剂能降低共沉淀反应速度，实现三种过渡金属一起共沉淀；通过三段焙烧的方式，本专利得到的物料I、成品体的压实密度明显高于采用碳酸钠的碱溶液方案，略高于采用氢氧化钠的碱溶液方案；通过加入硼酸盐，与上述焙烧工艺形成协同效果，使得三元正极材料成品的压实密度高，提高电池的能量密度，并改善电池能量、寿命等性能；通过加入铝、钛、钇、锆、镁等元素，从而稳定前驱体结构，使得三元正极材料成品压实密度高，电池能量密度高、循环寿命长。循环寿命长。循环寿命长。

【技术实现步骤摘要】
一种锂离子电池三元正极材料的改性制备方法


[0001]本专利技术涉及锂电池领域，尤其涉及一种锂离子电池三元正极材料的改性制备方法。

技术介绍

[0002]随着近几年锂离子电池及其相关材料制备技术的发展，锂离子电池具有能量密度高、功率密度高、安全性能好和使用寿命长等优点，无疑已取代了镍氢电池、铅酸电池等二次电池，成为科技含量高且应用最为广泛的新一代绿色电源，广泛应用于数码消费、新能源汽车、储能等领域。其中，新能源汽车领域的锂离子电池，相较于传统汽车，由于续航技术和价格方面还存在一定的障碍，限制了其在短时间内大规模的普及。这些障碍包括充电后续航里程短、电池成本高等。锂离子电池正极材料是影响电池性能的关键因素之一，使用量最大的锂离子电池正极材料是镍钴锰三元正极材料和磷酸铁锂正极材料，因此当前形势下，开发出具有良好续航里程、低廉电池成本的锂离子电池正极材料已迫在眉睫。
[0003]镍钴锰三元正极材料比磷酸铁锂有更高的能量密度、更宽广的使用温度范围等性能优点，但是，镍钴锰三元正极材料的成本却始终高于磷酸铁锂。镍钴锰三元正极材料的成本问题急待解决，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池三元正极材料的改性制备方法，其包括以下步骤，S1，按照摩尔比称量镍盐、钴盐和锰盐，溶解于去离子水中，得到盐溶液；其特征在于：还包括以下步骤，S2，配置复合碱溶液，其原料组分包括碳酸钠、氢氧化钠、稳定剂和氨水；S3，将步骤S1得到的盐溶液和步骤S2得到的复合碱溶液置于反应釜中，控制反应釜内的搅拌速率、温度、pH值，实现共沉淀反应，再进行陈化、抽滤、洗涤、干燥工序，得到复合前驱体粉末；S4，先在惰性气体氛围中一次焙烧，再在空气氛围中二次焙烧，得到中间产物，记为物料I；S5，将物料I与一定比例的锂源均匀混合，在空气氛围中三次焙烧、破碎、过筛，得到粉体，即锂离子电池三元正极材料成品。2.如权利要求1所述的锂离子电池三元正极材料的改性制备方法，其特征在于：所述步骤S1中，镍盐、钴盐和锰盐，分别是硫酸镍或氯化镍，硫酸钴或氯化钴，硫酸锰或氯化锰。3.如权利要求1所述的锂离子电池三元正极材料的改性制备方法，其特征在于：所述步骤S2中的复合碱溶液，碳酸钠浓度为0.1～6.0mol/L，氢氧化钠浓度为0.1～6.0mol/L，氨水浓度为0.1～6.0mol/L。4.如权利要求3所述的锂离子电池三元正极材料的改性制备方法，其特征在于：所述复合碱溶液的原料组分还包括稳定剂，所述稳定剂用量为复合碱溶液总溶质质量的0.1～3％。5.如权利要求4所述的锂离子电池三元正极材料的改性制备方法，其特征在于：所述稳定剂选自单乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：代德明，王浩，程明，龙沧海，周冉，王万胜，周雷军，
申请(专利权)人：楚能新能源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：