一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料及制备方法与流程

文档序号:12737624阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料的制备方法,其特征是采用丝状氧化镍,球状氧化锰,片状氧化钴作为原材料组装,包括以下步骤:

(1)分别取丝状氧化镍、球状氧化锰、片状氧化钴,采用HF酸溶液进行活化,活化时间为10-30分钟,干燥,分别得到活化丝状氧化镍微粉、活化球状氧化锰微粉、活化片状氧化钴微粉;

(2)分别配制氢氧化锰锂溶胶,氢氧化镍锂溶胶,氢氧化钴锂溶胶各2组备用;

(3)将步骤(1)得到的活化丝状氧化镍微粉与步骤(2)配制的氢氧化锰锂溶胶和氢氧化钴锂溶胶混合,得到复合物溶胶1;将步骤(1)得到的活化球状氧化锰微粉与步骤(2)配制的氢氧化镍锂溶胶和氢氧化钴锂溶胶混合,得到复合物溶胶2;将步骤(1)得到的活化片状氧化钴微粉与步骤(2)配制的氢氧化锰锂溶胶和氢氧化镍锂溶胶混合,得到复合物溶胶3;分别搅拌均匀,使溶胶包裹在微粉表面;

(4)对步骤(3)得到的复合物溶胶1、2、3分别进行喷雾干燥处理,进一步将干燥的粉末经过高温烧结,分别获得丝状高镍前驱粉末、球状高锰前驱粉末和片状高钴前驱粉末;

(5)将步骤(4)得到的丝状高镍前驱粉末、球状高锰前驱粉末和片状高钴前驱粉末混合均匀,平铺在300-320℃的磨具中,将熔融的锡液缓慢包覆于混合粉末表面,并保持磨具的温度,金属锡均匀包覆所述混合材料,通过熔融的锡组装连接,形成异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料。

2.根据权利要求1所述一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)所述丝状氧化镍的丝径为10-50nm,长度为1-9微米;所述球状氧化锰的粒径为50-200nm;所述片状氧化钴的片径为1-9微米,厚度为10-50nm。

3.根据权利要求1所述一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料的制备方法,其特征在于:步骤(1)所述HF酸溶液为HF酸与去离子水的体积比例为1:5-30。

4.根据权利要求1所述一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料的制备方法,其特征在于:步骤(4)所述喷雾干燥处理,包括:控制进料速度为400-1200 mL/h,干燥的进风温度为180-250℃,出风温度为80-150℃,对复合物溶胶1、2、3进行喷雾干燥处理,分别获得丝状高镍前驱粉末、球状高锰前驱粉末和片状高钴前驱粉末。

5.根据权利要求1所述一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料的制备方法,其特征在于:步骤(4)所述烧结工艺为在230-300℃下预煅烧0.5-2h,然后升高温度为700-760℃,升温速度为10-30℃/h,煅烧时间为1-2h。

6.根据权利要求1所述一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料的制备方法,其特征在于:步骤(2)所述配制氢氧化锰锂溶胶,氢氧化镍锂溶胶,氢氧化钴锂溶胶包括:

(1)按质量分别取浓度为400-800mg/ml的可溶性锰盐水溶液、可溶性镍盐水溶液和可溶性钴盐水溶液各2重量份;

(2)按质量取浓度为400-1000mg/ml的锂盐水溶液6重量份,取浓度为600-900mg/ml的柠檬酸水溶液0.4-1.6份重量份,混合均匀,得到锂源溶液;

(3)将锂源溶液均分加入到可溶性锰盐水溶液、可溶性镍盐水溶液、可溶性钴盐水溶液中,用碱液调节pH值至4-8后,放入玻璃烧瓶中,在80-90℃温度下恒温反应8-14h,分别制得氢氧化锰锂溶胶,氢氧化镍锂溶胶,氢氧化钴锂溶胶。

7.根据权利要求6所述一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料的制备方法,其特征在于:所述可溶性锰盐为硫酸锰、醋酸锰、氯化锰、硝酸锰中的一种;所述可溶性镍盐为硫酸镍、醋酸镍、氯化镍、硝酸镍中的一种;所述可溶性钴盐为硫酸钴、醋酸钴、氯化钴、硝酸钴中的一种;所述可溶性锂盐为草酸锂、碳酸锂、磷酸锂、氯化锂、硝酸锂中的一种。

8.一种异形分布的镍钴锰酸锂三元锂电池正极材料,其特征在于:由权利要求1-7任一项方法制备而成。

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