一种镍钴锰三元前驱体包覆LATP的方法与流程

一种镍钴锰三元前驱体包覆latp的方法
技术领域
1.本发明涉及镍钴锰三元材料技术领域，具体涉及一种镍钴锰三元前驱体包覆latp的方法。


背景技术：

2.高镍三元材料因其能量密度高已成为锂离子电池正极材料的发展方向之一。然而，随着镍含量的增加，材料的缺点会被进一步放大。高镍材料在充放电过程中更容易受到电解液的侵蚀，而包覆改性是解决这一问题的有效方法之一。li
1.3
al
0.3
ti
1.7
(po4)3(latp)是具有nasion结构的一种固体电解质，存在稳定且快速的锂离子传输通道。采用latp包覆能能够显著提高高镍三元材料的循环性能。latp包覆正极材料多采用溶胶-凝胶法或高温固相法。溶胶-凝胶法采用溶剂为无水乙醇，不适用于大规模产业化；而高温固相法包覆层不均匀，对高镍三元材料的性能发挥有一定影响。


技术实现要素：

3.针对上述已有技术存在的不足，本发明提供一种镍钴锰三元前驱体包覆latp的方法。
4.本发明是通过以下技术方案实现的。
5.一种镍钴锰三元前驱体包覆latp的方法，其特征在于，所述方法包括：
6.(1)将可溶性锂盐溶液和可溶性铝盐溶液混合，调节ph至4～5，配制成含锂和铝的混合溶液a；分别配制碳酸氢铵溶液b、磷酸二氢氨溶液c、钛盐溶液d；其中，混合溶液a、磷酸二氢氨溶液c、钛盐溶液d按摩尔比li

:al
3
:ti
4
:po
43-＝1.3:0.3:1.7:3配制；
7.(2)在反应釜中加入混合溶液a作为底液，开启搅拌至200-300rpm，加入镍钴锰三元前驱体，升温至60-80℃；
8.(3)将碳酸氢铵溶液b泵入反应釜中，加入1～10h后停止；
9.(4)将磷酸二氢氨溶液c和钛盐溶液d分别泵入反应釜，加入3～15h后停止进料，并继续维持搅拌转速和温度2h，得到浆料；
10.(5)将浆料离心、洗涤、烘干、筛分、除铁得到latp包覆的ncm三元前驱体材料。
11.进一步地，为减少杂质引入，所述步骤(1)可溶性锂盐溶液为硫酸锂溶液，可溶性铝盐溶液为硫酸铝溶液，钛盐溶液为硫酸钛溶液。
12.进一步地，所述步骤(1)混合溶液a中li

浓度为0.13～1.3mol/l、al
3
浓度为0.03～0.3mol/l，碳酸氢铵溶液b、磷酸二氢氨溶液c、钛盐溶液d浓度分别为0.5～2mol/l、0.3～3mol/l、0.17～1.7mol/l。
13.进一步地，所述步骤(2)镍钴锰三元前驱体的加入量为混合溶液a加入量的10％-40％。
14.进一步地，所述步骤(3)碳酸氢铵溶液b的流量100～500l/h。
15.进一步地，所述步骤(4)磷酸二氢氨溶液c、钛盐溶液d的流量均为100～500l/h。
16.本发明的有益技术效果，所有原料使用无机化合物，采用共沉淀法能够规模化生产latp包覆的ncm前驱体，包覆层比高温固相法更加均匀。
附图说明
17.图1为包覆前前驱体样品电镜扫描图。
18.图2为包覆后前驱体样品电镜扫描图。
具体实施方式
19.下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
20.实施例1
21.步骤1、将硫酸锂和十八水硫酸铝分别溶于水中，分别形成硫酸锂溶液和硫酸铝溶液，然后将溶液混合，调节ph至4.0，配制成含1.3mol/l的li

和0.3mol/l的al
3
的混合溶液a；配制1mol/l的碳铵溶液b；配制3mol/l的磷酸二氢氨溶液c；将硫酸钛溶于水配制1.7mol/l的钛盐溶液d，其中，混合溶液a、磷酸二氢氨溶液c、钛盐溶液d按摩尔比li

:al
3
:ti
4
:po
43-＝1.3:0.3:1.7:3配制。
22.步骤2、在反应釜中加入3000l混合溶液a作为底液，开启搅拌至300rpm，加入1吨ncm三元前驱体(ncm811型)，升温至80℃。
23.步骤3、将溶液b以100l/h的速度泵入反应釜中，5h后停止。
24.步骤4、将溶液c和溶液d分别以200l/h的速度泵入反应釜，3h后停止进料，并继续维持搅拌转速和温度2h，得到浆料。
25.步骤5、将浆料离心、洗涤、烘干、筛分、除铁得到latp包覆的ncm三元前驱体材料。
26.实施例2
27.步骤1、将硫酸锂和十八水硫酸铝分别溶于水中，分别形成硫酸锂溶液和硫酸铝溶液，然后将溶液混合，调节ph至4.5，配制成含0.65mol/l的li

和0.15mol/l的al
3
的混合溶液a；配制0.5mol/l的碳铵溶液b；配制1.5mol/l的磷酸二氢氨溶液c；将硫酸钛溶于水配制0.85mol/l的钛盐溶液d；其中，混合溶液a、磷酸二氢氨溶液c、钛盐溶液d按摩尔比li

:al
3
:ti
4
:po
43-＝1.3:0.3:1.7:3配制。
28.步骤2、在反应釜中加入5000l溶液a作为底液，开启搅拌至250rpm，加入1吨ncm前驱体(ncm9055型)，升温至70℃。
29.步骤3、将溶液b以500l/h的速度泵入反应釜中，4h后停止。
30.步骤4、将溶液c和溶液d分别以400l/h的速度泵入反应釜，4h后停止进料，并继续维持搅拌转速和温度2h，得到浆料。
31.步骤5、将浆料离心、洗涤、烘干、筛分、除铁得到latp包覆的ncm前驱体材料。
32.实施例3
33.步骤1、将硫酸锂和十八水硫酸铝分别溶于水中，分别形成硫酸锂溶液和硫酸铝溶液，然后将溶液混合，调节ph至5，配制成含0.13mol/l的li

和0.03mol/l的al
3
的混合溶液a；配制2mol/l的碳铵溶液b；配制0.3mol/l的磷酸二氢氨溶液c；将硫酸钛溶于水配制0.17mol/l的钛盐溶液d；其中，混合溶液a、磷酸二氢氨溶液c、钛盐溶液d按摩尔比li

:al
3
:ti
4
:po
43-＝1.3:0.3:1.7:3配制。
34.步骤2、在反应釜中加入8000l溶液a作为底液，开启搅拌至200rpm，加入2吨ncm前驱体(ncm9073型)，升温至60℃。
35.步骤3、将溶液b以200l/h的速度泵入反应釜中，8h后停止。
36.步骤4、将溶液c和溶液d分别以500l/h的速度泵入反应釜，10h后停止进料，并继续维持搅拌转速和温度2h，得到浆料。
37.步骤5、将浆料离心、洗涤、烘干、筛分、除铁得到latp包覆的ncm前驱体材料。
38.以上所述的仅是本发明的较佳实施例，并不局限发明。应当指出对于本领域的普通技术人员来说，在本发明所提供的技术启示下，还可以做出其它等同改进，均可以实现本发明的目的，都应视为本发明的保护范围。