[发明专利]氟掺杂的镍钴铝前驱体及其制备方法和制备的氟掺杂的镍钴铝酸锂正极材料

摘要

本发明公开了一种氟掺杂的镍钴铝前驱体及其制备方法和制备的氟掺杂的镍钴铝酸锂正极材料，先将铝盐与含氟化合物进行预络合反应形成稳定的铝氟配合离子[AlF6]3+，然后将预络合溶液与镍钴盐溶液同时注入反应釜进行共沉淀反应制备出高密度的球形氟掺杂镍钴铝酸锂前驱体，后与锂盐混合焙烧形成氟掺杂镍钴铝锂正极材料。该方法制备的氟掺杂镍钴铝前驱体实现了Al元素和其他金属元素均相沉淀，同时在前驱体合成形成部分NiF沉淀实现阴离子F掺杂，相对于传统的固相表面包覆，该方法大幅提高了材料在高电压下的循环性能和结构稳定性，同时该方法操作简单，条件容易控制，可以大批量生产。

主权项

1.一种氟掺杂的镍钴铝前驱体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将镍、钴的可溶性盐按比例配制成含镍、钴金属阳离子的混合盐溶液A；配制NaOH和氨水的混合溶液B；配制含铝的盐溶液，并向其中加入可溶性氟化盐络合剂并匀速搅拌0.5h‑2h，得到预络合混合盐溶液C；(2)以纯水为底液，将配制好的混合盐溶液A、NaOH和氨水的混合溶液B和预络合混合盐溶液C同时泵入反应釜中进行沉淀反应，控制NaOH和氨水混合溶液B的流量使反应釜中混合反应液的pH始终保持在10‑12之间，其中，反应釜内混合溶液的搅拌速度为200‑500r/min，反应温度为25℃‑65℃，反应时间为12h‑48h，然后将得到的沉淀物经洗涤、烘干，得到氟掺杂的镍钴铝前驱体；氟掺杂的镍钴铝前驱体的分子式为Ni1‑x‑yCoxAly(OH)2‑zFz，其中0.05≤x≤0.25，0.01≤y≤0.05，0.01≤z≤0.05。