【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电池正极氧化物前驱体材料的制备，特别是涉及一种氧化物前驱体及其制备方法和应用。
技术介绍
1、传统的喷雾热解法制备氧化物前驱体过程中，由于雾化液滴的不均匀使得喷雾热解最终制备的产品具有粒度分布宽、易团聚和球形度差等问题，不利于后续正极材料的制备。虽然通过粉碎、振动或研磨等后处理手段可以消除软团聚，但这种方法难以消除氧化物前驱体之间由于化学键作用而形成硬团聚，导致分散效果不理想，使后续烧结制得的正极材料不均匀。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述问题，提供一种氧化物前驱体及其制备方法和应用；所述制备方法通过一步喷雾热解制得的氧化物前驱体具有分散性好、粒度分布窄、球形度高等优势，可以使正极材料更均匀，有利于提高钠离子电池或锂离子电池的电性能。
2、一种氧化物前驱体的制备方法，包括如下步骤：
3、按照niamnbm1-a-bo2，m选自fe、co、cu或者zn中的至少一种，0.1≤a≤0.9，0.1≤b≤0.9的化学计量比配制混合金属盐溶液；
4、将所述混合金属盐溶液与水溶性分散剂混合，得到第一溶液，其中，所述水溶性分散剂选自阴离子型分散剂和/或非离子型分散剂，所述第一溶液的粘度为1.0mpa·s-8.0mpa·s；
5、所述第一溶液经预浓缩和喷雾热解，得到氧化物前驱体。
6、在其中一个实施例中，所述水溶性分散剂的分解温度为200℃-300℃。
7、在其中一个实施例中，所述阴离子型分散剂中包括羧酸
8、在其中一个实施例中，所述阴离子型分散剂包括乙酸钠、丙酸钠、苯磺酸钠、甲磺酸钠、硫酸甲酯钠或聚磷酸钠中的至少一种。
9、在其中一个实施例中，所述非离子型分散剂中只包括c、h、o元素或者c、h、o、n元素。
10、在其中一个实施例中，所述非离子型分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮、分子量为2000da-20000da的聚乙二醇或醇解度为55％-88％的聚乙烯醇中的至少一种。
11、在其中一个实施例中，将所述混合金属盐溶液与水溶性分散剂混合的步骤满足以下条件中的至少一种：
12、(1)所述水溶性分散剂选自阴离子型分散剂和非离子型分散剂的混合物；
13、(2)所述水溶性分散剂的用量为所述第一溶液质量的1％-10％
14、(3)所述第一溶液的粘度为2mpa·s-5mpa·s；
15、(4)搅拌转速为100r/min-350r/min，时间为1h-4h。
16、在其中一个实施例中，所述第一溶液经预浓缩和喷雾热解的步骤满足以下条件中的至少一种：
17、(1)所述喷雾热解中，所述第一溶液的流速为2m/s-10m/s，气体流速为200m/s-500m/s；
18、(2)雾化液滴的d50为200μm-800μm，k90小于或等于2.5；
19、(3)所述喷雾热解的反应温度为500℃-1000℃。
20、一种由如上所述的氧化物前驱体的制备方法得到的氧化物前驱体，所述氧化物前驱体的d50为3μm-6μm，k90小于或等于2.0，球形度为0.6-0.95。
21、一种由如上所述的氧化物前驱体制得的正极材料。
22、一种正极片，包括正极集流体以及设置于所述正极集流体表面的正极材料层，所述正极材料层包括如上所述的正极材料。
23、一种钠离子电池，包括如上所述的正极片。
24、一种锂离子电池，包括如上所述的正极片。
25、本专利技术所述的制备方法，通过将配制的混合金属盐溶液与特定的水溶性分散剂混合，其中，阴离子型分散剂在第一溶液中可电离成带负电荷的离子，并与混合金属盐溶液中带正电荷的金属离子相互作用，吸附在金属离子表面形成负电荷层，降低金属表面的能级，产生空间位阻效应，有效阻止金属离子聚集；非离子型分散剂能够在金属离子表面形成吸附层，通过吸附层之间的静电斥力使金属离子稳定地分散在第一溶液中，使第一溶液达到特定的粘度。
26、进而在第一溶液经预浓缩和喷雾热解的过程中，单个分散的金属离子快速结晶成核形成粒度均匀、球形度高，且分散性优异的氧化物前驱体颗粒，同时，金属离子表面分布的水溶性分散剂在喷雾热解过程中完全分解，降低水溶性分散剂残留对氧化物前驱体产物性能的影响。此外，该制备方法反应快且无需二次煅烧，绿色高效。
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1.一种氧化物前驱体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的氧化物前驱体的制备方法，其特征在于，所述水溶性分散剂的分解温度为200℃-300℃。
3.根据权利要求1或2所述的氧化物前驱体的制备方法，其特征在于，所述阴离子型分散剂中包括羧酸基团、磺酸基团、硫酸基团或磷酸基团。
4.根据权利要求3所述的氧化物前驱体的制备方法，其特征在于，所述阴离子型分散剂包括乙酸钠、丙酸钠、苯磺酸钠、甲磺酸钠、硫酸甲酯钠或聚磷酸钠中的至少一种。
5.根据权利要求1或2所述的氧化物前驱体的制备方法，其特征在于，所述非离子型分散剂中只包括C、H、O元素或者C、H、O、N元素。
6.根据权利要求5所述的氧化物前驱体的制备方法，其特征在于，所述非离子型分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮、分子量为2000Da-20000Da的聚乙二醇或醇解度为55％-88％的聚乙烯醇中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的氧化物前驱体的制备方法，其特征在于，将所述混合金属盐溶液与水溶性分散剂混合的步骤满足以下条件中的至少一种：<...
【技术特征摘要】
1.一种氧化物前驱体的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的氧化物前驱体的制备方法，其特征在于，所述水溶性分散剂的分解温度为200℃-300℃。
3.根据权利要求1或2所述的氧化物前驱体的制备方法，其特征在于，所述阴离子型分散剂中包括羧酸基团、磺酸基团、硫酸基团或磷酸基团。
4.根据权利要求3所述的氧化物前驱体的制备方法，其特征在于，所述阴离子型分散剂包括乙酸钠、丙酸钠、苯磺酸钠、甲磺酸钠、硫酸甲酯钠或聚磷酸钠中的至少一种。
5.根据权利要求1或2所述的氧化物前驱体的制备方法，其特征在于，所述非离子型分散剂中只包括c、h、o元素或者c、h、o、n元素。
6.根据权利要求5所述的氧化物前驱体的制备方法，其特征在于，所述非离子型分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮、分子量为2000da-20000da的聚乙二醇或醇解度为55％-88％的聚乙烯醇中的至少一种。
【专利技术属性】
技术研发人员：赵海瀛，李冰，廖玲，刘宗俊，万文俊，钟志朋，
申请(专利权)人：华友新能源科技衢州有限公司，
类型：发明
国别省市：
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