一种高镍三元正极材料及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种高镍三元正极材料制备方法，其特征在于,该方法包含:步骤1，前驱体制备，首先将lino3、ni(no3)2·
6h2o、co(no3)2·
6h2o、al(no3)3·
9h2o溶于去离子水中，li、ni、co、al摩尔比为1：0.8：0.15：0.05，金属离子总浓度为1mol
·
l-1
，然后加入络合剂，再加入强酸搅拌2h，升温200℃保持4小时，产物经研磨后通入氧气且氧气流量为1m3/min，并在烧结温度范围为700-800℃条件下烧结，烧结时间的范围为12小时；步骤2，氧化溶液制备，称量氧化剂溶于去离子水，加入水溶性碱性物质；步骤3，将前躯体与所述氧化溶液混合、搅拌，使其发生氧化反应，所述氧化反应时间为5-90分钟，过滤、洗涤、干燥得到改性前躯体；步骤4，将锂源与所述改性前躯体混合，通入氧气且氧气流量为0.8-1.2m3/min，并在烧结温度范围为500-900℃条件下烧结，烧结时间的范围为7-15小时；所述前驱体通式为ni
x
co
y
a
z
(oh)2，其中0≤x<1，0≤y≤0.5，0≤z≤0.4，且x y z＝1，a选自mn、al、mg、nb、mo、zr中的一种。2.根据权利要求1所述的高镍三元正极材料制备方法，其特征在于，所述络合剂为丙烯酸，所述强酸为硝酸，所述络合剂加入时流量为1-2l/min，所述强酸加入时流量为0.5-1l/min。3.根据权利要求1所述的高镍三元正极材料制备方法，其特征在于，所述锂源包括碳酸锂、乙酸锂、氧化锂、氢氧化锂、醋酸锂、硫酸锂和硝酸锂中的至少一种。4.根据权利要求1所述的高镍三元正极材料制备方法，其特征在于，所述氧化剂选自水溶性过硫酸钠、次氯酸钾、次氯酸钠、过氧化钠、双氧水中的一种或多种，所述水溶性碱性物质为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化铯中的一种或几种所述氧化剂与所述碱性物质摩尔比为3：1。5.根据权利要求1所述的高镍三元正极材料制备方法，其特征在于，所述al(no3)3·
9h2o可以替换为mn(ch3coo)2·
4h20。6.根据权利要求1所述的高镍三元正极材料制备方法，其特征在于，所述氧化剂选自水溶性过硫酸钠。7.一种高镍三元正极材料，采用权利要求1-6任一项所述的碳包覆三元正极材料的制备方法制得，其特征在于，所述高镍三元正极材料通式为lini
x
co
y
a
z
o2，其中0≤x<1，0≤y≤0.5，0≤z≤0.4，且x y z＝1，所述a选自mn、al、mg、nb、mo、zr中的一种。8.根据权利要求7所述的一种高镍三元正极材料，其特征在于，所述正极材料为球形晶粒，平均粒径为15μm。9.一种锂离子电池，其特征在于，其包含：权利要求7所述的正极材料；负极；设置在所述正极和所述负极之间的隔膜；和电解液，所述正极材料通式为lini
x
co
y
a
z
o2，其中0≤x<1，0≤y≤0.5，0≤z≤0.4，且x y z＝1，所述a选自mn、al、mg、nb、mo、zr中的一种。

技术总结
本发明属于锂电池正极材料制备领域，公开了一种制备高镍正极材料的方法，包括如下步骤，步骤1，前驱体制备，步骤2，氧化溶液制备，称量氧化剂溶于去离子水，加入水溶性碱性物质；步骤3，制备改性前躯体；步骤4，将锂源与改性前躯体混合，制备正极材料，本发明还提供对应的正极材料以及锂电池，本发明采用预氧化的方法在前驱体表层形成一层中间产物，以此消除NCA表层晶体的缺陷，显著提高电池在循环过程中的稳定性和倍率性能。稳定性和倍率性能。稳定性和倍率性能。


技术研发人员：徐勇 姚晓青 高洁
受保护的技术使用者：江苏超电新能源科技发展有限公司
技术研发日：2022.06.17
技术公布日：2022/8/22