多孔结构前驱体及空穴结构正极材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了多孔结构前驱体的制备方法，包括：配制金属盐溶液、氢氧化钠溶液、氨水和碳酸钠溶液；利用氢氧化钠溶液、氨水和碳酸钠溶液在反应釜中配制底液；将金属盐溶液、氢氧化钠溶液并流到反应釜与底液发生共沉淀反应，待造核稳定后，将氨水流入反应釜继续反应；待反应釜中物料的粒度达到合格粒度后，停止反应，放料；依次用碱溶液和水对物料进行洗涤，然后脱水、干燥、除磁，得到前驱体。本发明专利技术还公开了空穴结构正极材料的制备方法，将上述多孔结构前驱体与锂盐混合后进行高温烧结，得到空穴结构正极材料。本发明专利技术方法解决了现有正极前驱体制备方法工艺复杂、操作难度大的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂离子电池材料，涉及一种多孔结构前驱体的制备方法，本专利技术还涉及一种空穴结构正极材料的制备方法。

技术介绍

1、正极材料是锂离子电池的重要组成部分，关乎着电池整体的容量、循环、倍率、安全等性能，三元正极材料具有高容量的特点，但是随着循环充放电的进行，三元正极材料的层状结构会坍塌，导致材料内部应力无法释放，严重制约电池的循环性能、倍率性能等。

2、目前，对于上述问题的优化，一方面主要是在三元前驱体掺杂某些特殊元素，提升材料稳定性，另一方面是通过对正极材料的结构设计进行优化。有研究表明，特殊构型例如中空型、浓度梯度型正极材料对于电池循环性能、倍率性能等有良好的优化效果，如公开日为2022年7月22日、公开号为cn114772556b的中国专利所公开的一种多孔结构前驱体的制备方法，在前驱体制备过程中内核阶段的生长采用碳酸体系沉淀剂，形成碳酸盐沉淀，外壳生长阶段更换为氢氧化钠溶液作为沉淀剂，形成氢氧化物沉淀，整体结构为碳酸盐沉淀内核+氢氧化物外壳，在掺锂高温烧结过程中形成中空型正极材料。公开日为2019年4月12日、公开号为cn1096本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.多孔结构前驱体的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

2.根据权利要求1所述的多孔结构前驱体的制备方法，其特征在于，步骤1中，氢氧化钠溶液的浓度为2.5%~32.5%，氨水的浓度为2.5%~32.5%，碳酸钠溶液的浓度为2.5%~35%。

3.根据权利要求1所述的多孔结构前驱体的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述金属盐溶液为镍盐、钴盐、锰盐的混合溶液，其中，镍盐为硫酸镍、氟化镍、硝酸镍中的任意一种；钴盐为硫酸钴、氟化钴、硝酸钴中的任意一种；锰盐为硫酸锰、氟化锰、硝酸锰中的任意一种；镍、钴、锰原子的摩尔量占镍钴锰总原子摩尔量的比例分别为x、y、z，其中...

【技术特征摘要】

1.多孔结构前驱体的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

2.根据权利要求1所述的多孔结构前驱体的制备方法，其特征在于，步骤1中，氢氧化钠溶液的浓度为2.5%~32.5%，氨水的浓度为2.5%~32.5%，碳酸钠溶液的浓度为2.5%~35%。

3.根据权利要求1所述的多孔结构前驱体的制备方法，其特征在于，步骤1中，所述金属盐溶液为镍盐、钴盐、锰盐的混合溶液，其中，镍盐为硫酸镍、氟化镍、硝酸镍中的任意一种；钴盐为硫酸钴、氟化钴、硝酸钴中的任意一种；锰盐为硫酸锰、氟化锰、硝酸锰中的任意一种；镍、钴、锰原子的摩尔量占镍钴锰总原子摩尔量的比例分别为x、y、z，其中，0.6≤x＜1.0，0＜y＜0.4，0＜y＜0.4，x+y+z=1；所述金属盐溶液中总金属离子浓度为1.5mol/l~2.5mol/l。

4.根据权利要求1所述的多孔结构前驱体的制备方法，其特征在于，步骤2中，所述底液在50℃~80℃配制，底液ph为10.5~13.0，底液中氢氧化钠与碳酸钠的质量比为1:0.6-1。

5.根据权利要求1所述的多孔结构前驱体的制备方法，其特征在于，步骤3的整个反应过程中，反应液ph控制在10.5~13.0，氨浓度控制在0.05mol/...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宇，宋世杰，张诚，杜梦奇，寇亮，胡云飞，
申请(专利权)人：西安陕煤泾久新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：