[发明专利]一种钠离子掺杂的高镍三元锂电池正极材料及制备方法

摘要

本发明提出一种钠离子掺杂的高镍三元锂电池正极材料及制备方法，通过共沉淀法制备得到811型NCM三元正极前驱体，将前驱体干燥研磨后与粉末状过氧化钠与氧化锂混合后，在富氧环境下进行预烧、烧结后获得钠离子掺杂的高镍三元锂电池正极材料。本发明提供上述方法有效克服了在烧结过程中难以有效控制Ni2+从层状结构中脱出嵌入锂层，引起脱附过程中结构变化引起锂离子容量降低的缺陷，通过过氧化钠在预烧过程中变为熔融态渗透至前驱体内部，将Ni2+氧化为Ni3+，同时占据锂层，扩大层间结构，抑制Ni2+在烧结过程中向锂层迁移，实现了降低了高镍NCM正极材料的镍锂混排，同时提高了锂离子的迁移率，改善电池循环性能的技术效果。

主权项

1.一种钠离子掺杂的高镍三元锂电池正极材料的制备方法，其特征在于，将过氧化钠粉末与氧化锂和NCM前驱体混合，在富氧条件下进行预烧、烧结，获得钠离子掺杂的高镍三元锂电池正极材料，具体制备步骤如下：（1）采用镍盐、钴盐、锰盐、氧化锂和过氧化钠作为原料，按照摩尔比称取0.8份镍盐，0.1份钴盐，0.1份锰盐，0.485份氧化锂和0.015份过氧化钠；（2）将所述镍盐、钴盐、锰盐分别加入适量酸性溶液中，加入适量碱性溶液调节pH值为10‑12之间，在高速搅拌下得到NCM共沉淀分散液，再经过过滤和低温干燥处理，得到811型NCM前驱体；（3）将所述811型NCM前驱体加入球磨机中研磨，研磨过程中保持温度在60‑120℃之间，得到粒径为10‑150nm的前驱体粉末；（4）将所述前驱体粉末与过氧化钠粉末和氧化锂粉末经过高速搅拌混合，在富氧环境下，进行预烧、烧结，获得钠离子掺杂的高镍三元锂电池正极材料。