[发明专利]一种高镍正极材料的水洗方法、其产品及产品的用途

说明书

本发明涉及一种高镍正极材料的水洗方法、其产品及产品用途，所述水洗方法包括将高镍正极材料与硼酸溶液混合，进行反应，烧结，得到水洗后的高镍正极材料；本发明所述水洗方法实现了常温下有效去除高镍正极材料表面残碱，且在后续烧结过程中硼酸能与高镍正极材料表面未被水洗去除的残碱反应，经熔融化学反应生成LiBO₂，其能填充由于水洗导致的材料晶格空隙，降低材料BET，修饰材料表面，抑制高镍正极材料中过渡金属离子的溶出；使得所得水洗后的高镍正极材料的结构稳定性和热稳定性明显改善。

技术领域

本发明属于电池材料制备领域，涉及一种高镍正极材料的水洗方法、其产品及产品用途。

背景技术

由于高镍材料前驱体合成时pH较高，一次烧结温度又较低，所以高镍正极材料表面游离锂即残碱(氧化锂、碳酸锂、氢氧化锂)含量较高，且主要是氢氧化锂，易吸水受潮。而针对残碱的处理，一般的方法都是将去离子水与高镍正极材料按一定比例混合均匀，考虑到残碱在低温下的溶解度高于常温，故一般是在5～10℃的低温下通过搅拌，使浮在高镍正极材料表面的残碱尽可能多的溶到水中，然后过滤，滤芯再经过干燥除去高镍正极材料中的水分，达到降低残碱的目的；但是低温水洗控制复杂，且成本较高，常温过滤时溶解的残碱又可能回到高镍正极材料中，导致水洗效果降低。

CN109546088A公开了一种高镍三元正极材料的水洗方法，所述水洗方法包括称取一定量的锂电池正极材料，以一定量的固液比加入去离子水搅拌一段时间后超声一段时间，然后将获得的溶液过滤后在700℃的氧气环境中煅烧5h，再将干燥后获得的粉末取5g加入100g的去离子水中，搅拌后抽滤；其通过超声强化了水洗过程，但仍存在着常温操作时残碱去除效果差的问题。

CN107256955A公开了一种水洗及锡包覆相结合改性锂离子电池高镍正极材料及其制备方法；所述方法包括将高镍正极材料加入水中，以500～2000r/min的转速，快速搅拌洗涤1～20min，过滤，烘干，得到水洗后高镍正极材料；此方案存在着常温操作时残碱去除效果差的问题。

因此，开发一种成本低，且能有效降低高镍正极材料表面残碱，改善高镍正极材料稳定性的水洗方法仍具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高镍正极材料的水洗方法、其产品及产品用途，所述水洗方法包括将高镍正极材料与硼酸溶液混合，进行反应，烧结，得到水洗后的高镍正极材料；本发明所述水洗方法实现了常温有效去除高镍正极材料表面残碱，且在后续烧结过程中硼酸能与高镍正极材料表面未被水洗去除的残碱反应，经熔融化学反应生成LiBO₂，其填充由于水洗导致的材料晶格空隙，降低材料BET，修饰材料表面，抑制高镍正极材料中过渡金属离子的溶出；使得高镍正极材料的结构稳定性和热稳定性明显改善。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种高镍正极材料的水洗方法，所述水洗方法包括将高镍正极材料与硼酸溶液混合，进行反应，烧结，得到水洗后的高镍正极材料。