[发明专利]一种制备三元电池正极材料的方法在审
申请号: | 201811631906.8 | 申请日: | 2018-12-29 |
公开(公告)号: | CN109817969A | 公开(公告)日: | 2019-05-28 |
发明(设计)人: | 杨国凯;马书良;成信刚 | 申请(专利权)人: | 北方奥钛纳米技术有限公司;银隆新能源股份有限公司 |
主分类号: | H01M4/505 | 分类号: | H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525 |
代理公司: | 北京博讯知识产权代理事务所(特殊普通合伙) 11593 | 代理人: | 柳兴坤;刘馨月 |
地址: | 056300 河北*** | 国省代码: | 河北;13 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 三元电池 正极材料 制备 正极 反应溶液 混合浆料 金属单质 金属粉末 均匀浆料 预备材料 预定条件 高温碳化 恒温搅拌 喷雾干燥 球磨混合 弱酸溶液 酸性溶液 物料粒度 原料制备 原子量 可控 筛网 锂源 筛选 申请 | ||
1.一种制备三元电池正极材料的方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
S1、将镍、钴、锰金属单质以第一预定比例的原子量混合获得金属粉末;
S2、将所述S1中获得的金属粉末与预定浓度的弱酸溶液按照第二预定比例进行球磨混合,获得混合浆料;
S3、将所述S2中获得的混合浆料与酸性溶液混合,并在第一预定条件下进行恒温搅拌,获得反应溶液;
S4、向所述反应溶液中加入锂源,并进行搅拌后获得均匀浆料;
S5、将所述S4中的所述均匀浆料进行喷雾干燥后获得正极预备材料;
S6、将所述S5中获得的所述正极预备材料在第二预定条件下进行高温碳化,经过筛网筛选后获得三元电池正极材料。
2.根据权利要求1所述的制备三元电池正极材料的方法,其特征在于,在所述S1中,
镍、钴、锰金属单质的第一预定比例为8:1:1;或者,
镍、钴、锰金属单质的第一预定比例为5:2:3;或者,
镍、钴、锰金属单质的第一预定比例为6:2:2;或者,
镍、钴、锰金属单质的第一预定比例为1:1:1。
3.根据权利要求1所述的制备三元电池正极材料的方法,其特征在于,所述弱酸溶液包括柠檬酸溶液、草酸;和/或,
所述弱酸溶液的预定浓度为0.8mol/L至1.2mol/L;和/或,
所述第二预定比例为所述弱酸溶液与所述金属粉末的物质的量的比1:1至5:1。
4.根据权利要求1所述的制备三元电池正极材料的方法,其特征在于,在所述S2中进行球磨混合时,将所述S1中获得的金属粉末与预定浓度的弱酸溶液混合后置于球磨装置中,以500至800rmp进行0.5至3小时的球磨混料。
5.根据权利要求1所述的制备三元电池正极材料的方法,其特征在于,所述S3中,
所述酸性溶液包括稀硫酸、盐酸、硝酸;和/或,
将所述S2中获得的混合浆料与酸性溶液混合时,所述酸性溶液中的H+与所述S1中的金属粉末的物质的量的比值为0.001:1至0.02:1。
6.根据权利要求1所述的制备三元电池正极材料的方法,其特征在于,在所述S3中,所述恒温搅拌在恒温反应釜中进行,所述第一预定条件包括:
所述恒温反应釜中的温度为25℃至60℃;和/或,
所述恒温反应的时长为18至24小时。
7.根据权利要求1所述的制备三元电池正极材料的方法,其特征在于,在所述S4中,
所述锂源包括氢氧化锂或者碳酸锂;和/或,
所述锂源与所述S3中的反应溶液的物质的量的比为1.05至1.35;和/或,
搅拌时长为8至12小时;和/或,
所述均匀浆料中的固体含量占所述均匀浆料的15%至35%。
8.根据权利要求1所述的制备三元电池正极材料的方法,其特征在于,所述S5中,
所述喷雾干燥的进口温度为250℃至300℃;和/或,
所述喷雾干燥的出口温度为90℃至130℃;和/或,
所述喷雾干燥的气流量为5.4m3/h至8.5m3/h。
9.根据权利要求1所述的制备三元电池正极材料的方法,其特征在于,所述S6中,所述高温碳化包括高温煅烧,
所述第二预定条件包括:
所述高温煅烧的温度为700℃至1100℃;和/或,
所述高温煅烧的时长为8小时至12小时,和/或,
所述高温煅烧在空气中进行,空气压力为0.1MPa至0.15MPa。
10.根据权利要求1所述的制备三元电池正极材料的方法,其特征在于,在所述S6中,
所述筛网的目数为350目至450目。
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