[发明专利]一种氧化铝包覆锂离子电池正极材料及其制备方法在审
申请号: | 201811366942.6 | 申请日: | 2018-11-16 |
公开(公告)号: | CN109360969A | 公开(公告)日: | 2019-02-19 |
发明(设计)人: | 郭欢;汤依伟;吴理觉;文定强;靖青秀 | 申请(专利权)人: | 广东佳纳能源科技有限公司;清远佳致新材料研究院有限公司;江西理工大学 |
主分类号: | H01M4/36 | 分类号: | H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525 |
代理公司: | 北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙) 11371 | 代理人: | 梁香美 |
地址: | 513000*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 锂离子电池正极材料 氧化铝 包覆 制备 铝元素 铝盐 沉淀 碳酸盐 循环使用寿命 超声反应 均匀包覆 碳酸氢盐 微波加热 正极材料 副反应 溶剂 熔融 | ||
1.一种氧化铝包覆锂离子电池正极材料的制备方法,其特征在于,包括下列步骤:
将锂离子电池正极材料、溶剂、碳酸盐/碳酸氢盐以及铝盐混合,并超声反应,生成沉淀;
将所述沉淀微波加热,得到产品;
所述铝盐以铝元素计,质量为所述锂离子电池正极材料的0.5%~2.5%,优选1%~2.5%,优选1%~2%。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述超声的频率在20~45kHz,优选30~45kHz,优选30~40kHz;
优选地,所述超声时还进行搅拌,所述搅拌的速度优选为160-360rpm,优选200-360rpm,优选260-360rpm。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述微波加热的条件为:波长0.2GHz-200GHz,功率900-1600W;优选波长1GHz-200GHz,功率1000-1600W,优选波长10GHz-200GHz,功率1200-1600W;优选波长100GHz-200GHz;
优选地,所述微波加热的时间为0.5-5h,优选1-5h,优选2-5h。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,生成沉淀之后和所述微波加热之前包括:过滤、收集沉淀;
所述锂离子电池正极材料中锂元素与其他金属元素的摩尔比为1:1~1.20:1,优选1:1~1.10:1,优选1:1~1.05:1。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述锂离子电池正极材料的粒度在3-15μm。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述锂离子电池正极材料通过以下制备方法制得:
将锂源与前驱体均匀混合,经烧结处理得到;
所述前驱体为Ni1/3Co1/3Mn1/3(OH)2、Ni0.5Co0.2Mn0.3(OH)2、Ni0.4Co0.2Mn0.4(OH)2、Ni0.6Co0.2Mn0.2(OH)2、Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2和Ni0.8Co0.15Al0.05(OH)2中的一种或多种;
所述锂源为碳酸锂、硝酸锂、氢氧化锂、氯化锂和氟化锂中的一种或多种;
优选地,所述烧结温度为700-1100℃,优选800-1100℃,优选900-1100℃,优选800-900℃。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述溶剂为水、无水酒精、聚乙烯醇、乙酸乙酯和氨水中的一种或多种,优选乙酸乙酯和氨水中的一种或两者混合。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述碳酸盐为碳酸铵和碳酸钠中的一种或两者混合;
优选地,所述碳酸氢盐为碳酸氢铵和碳酸氢钠中的一种或两者混合;
优选地,所述碳酸氢盐和所述碳酸盐的总用量与所述铝盐中铝元素摩尔比为1.3:1~1:1。
9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述铝盐为氯化铝、硫酸铝、硝酸铝和乙醇铝中的一种或多种。
10.一种氧化铝包覆锂离子电池正极材料,其特征在于,采用权利要求1-9任一项所述的制备方法制得。
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