[发明专利]一种改性高镍三元正极材料的制备方法

说明书

本发明公开了一种改性高镍三元正极材料的制备方法，包括如下步骤：将水洗后的高镍三元正极材料与金属盐溶液混合反应，依次进行干燥、烧结后得到改性高镍三元正极材料。本发明的改性方法能够降低高镍三元正极材料表面的游离锂及pH值，同时提高高镍三元正极材料的容量及循环性能。

技术领域

本发明涉及锂离子电池技术领域，具体涉及一种改性高镍三元正极材料的制备方法。

背景技术

随着新能源汽车的推广，动力型锂离子电池得到了极大的发展，同时新能源汽车对续航里程的高要求，对锂离子电池的能量密度、高循环性能及高安全性能也有较高的要求。目前主要的研究方向是提高材料的克容量，其中高镍三元材料因其具有较高的容量，成为正极材料关注的焦点。为了实现高能量密度的电池，需要使用更高容量的高镍材料来实现。

对于高镍三元材料LiNixCoyM1-x-yO2(X≥0.80)，提高其中镍的含量成为三元材料的主流方向，但随着镍含量的升高，材料在混锂烧结阶段表面的残碱含量增加，材料pH值升高，造成对材料储存及应用环境的要求较高。因此，需要一种能降低材料表面的游离锂，使得材料的pH值降低，同时保证材料的容量及循环性能，便于工业化应用的正极材料。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种改性高镍三元正极材料的制备方法，以实现降低高镍三元正极材料表面的游离锂及pH值，同时提高高镍三元正极材料的容量及循环性能。

本发明提出的一种改性高镍三元正极材料的制备方法，包括如下步骤：将水洗后的高镍三元正极材料与金属盐溶液混合反应，依次进行干燥、烧结后得到改性高镍三元正极材料。

优选地，所述高镍三元正极材料为LiNixCoyM1-x-yO2；其中，X≥0.80，镍含量≥80mol％，M为Mn、Al元素中的至少一种。

优选地，所述混合反应的具体操作为：将水洗后的高镍三元正极材料与金属盐溶液混合后，持续搅拌0.5-2h后得到浆料。

优选地，所述干燥的设备为旋转蒸发仪或水浴干燥蒸发仪。

优选地，所述烧结在空气或纯氧的氛围中进行。

优选地，所述烧结的温度为300-700℃，时间为3-12h。

优选地，所述烧结的温度为400-600℃，时间为5-10h。

优选地，所述水洗的具体操作为：将高镍三元正极材料与去离子水混合后，依次进行搅拌，离心，烘干。

优选地，所述高镍三元正极材料与去离子水的重量比为1：1-3。

优选地，所述去离子水的温度为25-50℃。

优选地，所述搅拌的时间为5-30min。

优选地，所述烘干的设备为鼓风烘箱或真空烘箱。

优选地，所述金属盐溶液的溶剂选自去离子水、乙醇中的至少一种。

优选地，所述金属盐包括锂盐和钴盐。

优选地，所述高镍三元正极材料与钴盐的重量比为1：0.003-0.03。

优选地，所述锂盐和钴盐中按摩尔计Li：Co＝1：1。

优选地，所述锂盐选自硝酸锂、乙酸锂中的至少一种。

优选地，所述钴盐选自硝酸钴、乙酸钴中的至少一种。