一种具有低残余碱、高比容量、高循环稳定性的高镍三元正极材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种具有低残余碱、高比容量、高循环稳定性的高镍三元正极材料及其制备方法，该制备方法包括一次包覆剂分散液的制备、高镍三元正极材料与一次包覆剂分散液混合、一次混合物料真空干燥、一次包覆高镍三元正极材料固相烧结、二次包覆剂分散液的制备、一次包覆高镍三元正极材料基体与二次包覆剂分散液混合、二次混合物料真空干燥；制得的高镍三元正极材料包括分子式为LiNi<subgt;x</subgt;Co<subgt;y</subgt;Mn<subgt;z</subgt;O<subgt;2</subgt;（0.8≤x<1，0<y<0.2，0<z<0.2，且x+y+z=1）的活性物质，以及磷酸铝和磷酸锂一次共包覆，石墨烯、碳纳米管和导电炭黑复合包覆剂二次包覆形成的包覆层，可有效降低高镍三元正极材料中的残余碱含量，同时能够提高高镍三元正极材料的导电性能，从而显著提高其比容量和循环稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂离子电池用正极材料制备，特别涉及一种具有低残余碱、高比容量、高循环稳定性的高镍三元正极材料及其制备方法。

技术介绍

1、随着新能源汽车锂离子动力电池对于高能量密度和低成本要求的不断提高，镍钴锰三元正极材料不断向高镍含量、低钴含量方向、低锰含量发展。然而，随着镍元素含量的增加和钴、锰元素含量的降低，高镍含量的三元正极材料暴露在空气中会与水和二氧化碳反应，很容易在材料表面生成一层残余碱（lioh和li2co3），材料表面残余碱含量升高，材料的结构稳定性、界面稳定性和安全性会逐渐变差。尤其对于镍元素摩尔含量超过80%以上的正极材料，表面残余碱含量升高会严重阻碍其储存性能、加工性能以及电化学性能的稳定发挥和商业化应用。因此，如何有效调控高镍三元正极材料的残余碱含量以提高其界面稳定性，进而提高其电化学性能是当前行业研究的焦点和热点。

2、近几年，研究人员做了包括元素掺杂、表面包覆在内的大量工作来提高高镍三元正极材料的结构稳定性和界面稳定性，从而改进其电化学性能，虽有一定的效果，但是不能解决高镍三元正极材料界面稳定性差、存在不可逆相变等问题本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有低残余碱、高比容量、高循环稳定性的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种具有低残余碱、高比容量、高循环稳定性的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤一中，采用高速预分散罐进行预分散，高速预分散搅拌转速为300~500r/min，搅拌时间30~60min。

3.根据权利要求2所述的一种具有低残余碱、高比容量、高循环稳定性的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述研磨机转速为2000~3000r/min，砂磨均质时间2~6h，分散液温度5~15℃。

4.根据权利要求1所述的一种具...

【技术特征摘要】

1.一种具有低残余碱、高比容量、高循环稳定性的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种具有低残余碱、高比容量、高循环稳定性的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤一中，采用高速预分散罐进行预分散，高速预分散搅拌转速为300~500r/min，搅拌时间30~60min。

3.根据权利要求2所述的一种具有低残余碱、高比容量、高循环稳定性的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤一中，所述研磨机转速为2000~3000r/min，砂磨均质时间2~6h，分散液温度5~15℃。

4.根据权利要求1所述的一种具有低残余碱、高比容量、高循环稳定性的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤三中，采用鼓风式干燥箱进行干燥，干燥温度100~120℃，干燥时间10~20h；所述筛分为采用200~400目尼龙筛筛分。

5.根据权利要求1所述的一种具有低残余碱、高比容量、高循环稳定性的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤四中，所述惰性气氛为氩气气氛。

6.根据权利要求1所述的一种具有低残余碱、高比容量、高循环稳定性的高镍三元正极材料的制备方法，其特征在于，步骤六中，混合设备为真空搅拌机，混合时间8~...

【专利技术属性】
技术研发人员：智福鹏，张军，侯伟，魏致慧，张珺，张晓敏，何景潼，顾荣琪，李涛，陈彦仲，
申请(专利权)人：兰州资源环境职业技术大学，
类型：发明
国别省市：