用于制备正极材料的中间混合物及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种用于制备正极材料的中间混合物及其制备方法

【技术实现步骤摘要】
用于制备正极材料的中间混合物及其制备方法、制备正极材料的方法


[0001]本申请涉及锂离子电池正极材料
，尤其涉及一种用于制备正极材料的中间混合物及其制备方法
、
制备正极材料的方法
。

技术介绍

[0002]随着锂离子电池的广泛应用，对其正极材料的制备效率和能耗也提出了更高要求
。
现制备正极材料的方法是先将粗粉氢氧化锂加工为细粉氢氧化锂，以使细粉氢氧化锂能与前驱体混合为相对均匀的中间混合物
。
然后对该中间混合物进行高温烧结，得到正极材料
。
[0003]然而，因细粉氢氧化锂存在吸潮分解等问题，所以对于粗粉氢氧化锂加工为细粉氢氧化锂的工艺要求较高，相应的加工工艺较为复杂
。
并且，细粉氢氧化锂作为正极材料的主要原料，在参与烧结时往往具备装舟量低的特点，由此导致以细粉氢氧化锂为锂源制备正极材料时存在产能低的问题
。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种用于制备正极材料的中间混合物及其制备方法
、
制备正极材料的方法，用以提升锂离子电池的正极材料的产能，并简化锂离子电池正极材料的制备方法
、
成本，从而提升锂离子电池的制备效率
。
[0005]第一方面
、
本申请实施例提供一种用于制备正极材料的中间混合物，所述中间混合物包括中间体
Li
α
Ni
a
Co
b
Mn
c
Al
d
M1‑
a
‑
b
‑
c
‑
d
O2；所述中间混合物的
XRD
图谱中，
(003)
衍射峰与
(104)
衍射峰的峰强比为
0.3
‑
0.6
；其中，
[0006]M
为
Mg、Zr
和
Zn
中的至少一种，
0.95
＜
α
＜
1.05
，
0.6
＜
a
＜1，
0≤b
＜
0.4
，
0≤c
＜
0.4
，
0≤d
＜
0.1
，1‑
a
‑
b
‑
c
‑
d≥0
，且
c
和
d
不同时
0。
[0007]一种可能的实施方式，所述中间混合物由前驱体和粗粉氢氧化锂的混合物烧结得到；
[0008]其中，所述粗粉氢氧化锂的
D
50
大于或等于
80
μ
m
；所述前驱体选自：分子表达式为
Ni
a
Co
b
Mn
c
Al
d
M1‑
a
‑
b
‑
c
‑
d
O
的氧化物前驱体
、
分子表达式为
Ni
a
Co
b
Mn
c
Al
d
M1‑
a
‑
b
‑
c
‑
d
CO3的碳酸盐前驱体
、
和分子表达式为
Ni
a
Co
b
Mn
c
Al
d
M1‑
a
‑
b
‑
c
‑
d
(OH)2的氢氧化物前驱体中的至少一种
。
[0009]一种可能的实施方式，所述烧结的烧结温度为
450
‑
700℃
，烧结时间为4‑8小时
。
[0010]一种可能的实施方式，所述前驱体和粗粉氢氧化锂的混合物中，所述粗粉氢氧化锂与所述前驱体之间的摩尔比为
(0.95
‑
1.05):1。
[0011]一种可能的实施方式，所述中间混合物的锂镍混排率为
0.2
‑
0.45。
[0012]一种可能的实施方式，所述中间混合物还包括中间氢氧化锂；所述中间氢氧化锂的
D
50
小于所述中间混合物的烧结原料中的粗粉氢氧化锂的
D
50
。
[0013]第二方面
、
本申请实施例提供一种制备第一方面及任一可能的实施方式所述中间
混合物的方法，包括：
[0014]在
450
‑
700℃
的烧结条件下，对粗粉氢氧化锂和前驱体的混合物进行烧结，得到所述中间混合物；
[0015]其中，所述粗粉氢氧化锂的
D
50
大于或等于
80
μ
m
，所述前驱体选自：分子表达式为
Ni
a
Co
b
Mn
c
Al
d
M1‑
a
‑
b
‑
c
‑
d
O
的氧化物前驱体
、
分子表达式为
Ni
a
Co
b
Mn
c
Al
d
M1‑
a
‑
b
‑
c
‑
d
CO3的碳酸盐前驱体
、
和分子表达式为
Ni
a
Co
b
Mn
c
Al
d
M1‑
a
‑
b
‑
c
‑
d
(OH)2的氢氧化物前驱体中的至少一种
。
[0016]一种可能的实施方式，所述烧结条件还包括烧结时间，所述烧结时间为4‑8小时
。
[0017]一种可能的实施方式，所述前驱体包含多晶前驱体，则所述粗粉氢氧化锂和前驱体的混合物通过对所述前驱体和所述粗粉氢氧化锂在小于或等于
25Hz
的频率条件下混合得到
。
[0018]第三方面
、
本申请实施例提供一种基于第一方面及任一种可能的实施方式所述中间混合物制备正极材料的方法，包括：
[0019]对包含所述间混合物和细粉氢氧化锂的第一混合物进行烧结，生成分子表达式为
Li
β
Ni
a
Co
e
Mn
f
Al
g
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种用于制备正极材料的中间混合物，其特征在于，所述中间混合物包括中间体
Li
α
Ni
a
Co
b
Mn
c
Al
d
M1‑
a
‑
b
‑
c
‑
d
O2；所述中间混合物的
XRD
图谱中，
(003)
衍射峰与
(104)
衍射峰的峰强比为
0.3
‑
0.6
；其中，
M
为
Mg、Zr
和
Zn
中的至少一种，
0.95
＜
α
＜
1.05
，
0.6
＜
a
＜1，
0≤b
＜
0.4
，
0≤c
＜
0.4
，
0≤d
＜
0.1
，1‑
a
‑
b
‑
c
‑
d≥0
，且
c
和
d
不同时
0。2.
如权利要求1所述的中间混合物，其特征在于，所述中间混合物由前驱体和粗粉氢氧化锂的混合物烧结得到；其中，所述粗粉氢氧化锂的
D
50
大于或等于
80
μ
m
；所述前驱体选自：分子表达式为
Ni
a
Co
b
Mn
c
Al
d
M1‑
a
‑
b
‑
c
‑
d
O
的氧化物前驱体
、
分子表达式为
Ni
a
Co
b
Mn
c
Al
d
M1‑
a
‑
b
‑
c
‑
d
CO3的碳酸盐前驱体
、
和分子表达式为
Ni
a
Co
b
Mn
c
Al
d
M1‑
a
‑
b
‑
c
‑
d
(OH)2的氢氧化物前驱体中的至少一种
。3.
如权利要求2所述的中间混合物，其特征在于，所述前驱体和粗粉氢氧化锂的混合物中，所述粗粉氢氧化锂与所述前驱体之间的摩尔比为
(0.95
‑
1.05):1。4.
如权利要求1所述的中间混合物，其特征在于，所述中间混合物的锂镍混排率为
0.2
‑
0.45。5.
如权利要求1‑4任一项所述的中间混合物，其特征在于，所述中间混合物还包括中间氢氧化锂；所述中间氢氧化锂的
D
50
小于所述中间混合物的烧结原料中粗粉氢氧化锂的
D
50
。6.
一种制备权利要求1‑5任一项所述中间混合物的方法，其特征在于，包括：在
450
‑
700℃
的烧结条件下，对粗粉氢氧化锂和前驱体的混合物进行烧结，得到所述中间混合物；其中，所述粗粉氢氧化锂的
D
50
大于或等于
80
μ
m
，所述前驱体选自：分子表达式为
Ni
a
Co
b
Mn
c
Al
d
M1‑
a
‑
b
‑
c
‑
d
O
的氧化物前驱体
、
分子表达式为
Ni
a
Co
b
Mn
c
Al
d
M1‑
a
‑
b
‑
c
‑
d
CO3的碳酸盐前驱体
、
和分子表达式为
Ni
a
Co
b
Mn
c
Al
d
M1‑
a
‑
b
‑
c
‑
d
(OH)2的氢氧化物前驱体中的至少一种
。7.
一种基于权利要求1‑5任一项所述的中间混合物制备正极材料的方法，其特征在于，包括：对包含所述中间混合物和细粉氢氧化锂的第一混合物进行烧结，生成分子表达式为
Li
β
Ni
a
Co
e
Mn
f
Al
g
M1‑
a
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭海龙，涂建海，于建，戚洪亮，雷军，邹昱凌，刘永孝，
申请(专利权)人：宁波容百新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：