一种镍钴铝正极材料及其制备方法和用途与流程

技术特征：
1.一种镍钴铝正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：将大颗粒镍钴铝正极材料和小颗粒镍钴铝正极材料以x:(1-x)的质量比进行混合，其中，0.5＜x＜1，得到所述镍钴铝正极材料；其中，所述大颗粒镍钴铝正极材料的制备方法包括：(1)将大颗粒镍钴氢氧化物前驱体进行一次烧结，得到大颗粒镍钴氧化物前驱体；(2)将步骤(1)所述大颗粒镍钴氧化物前驱体、第一添加剂、锂源和铝源进行第一混合，在氧气气氛下进行二次烧结，得到大颗粒镍钴铝正极材料；所述小颗粒镍钴铝正极材料的制备方法包括：将小颗粒镍钴氢氧化物前驱体、第二添加剂、锂源和铝源进行第二混合，在氧气气氛下进行烧结，得到小颗粒镍钴铝正极材料；其中，所述大颗粒镍钴铝正极材料和所述小颗粒镍钴铝正极材料的化学式各自独立地为lini
x
co
y
al
z
o2，0.8≤x≤0.95，0.05≤y≤0.2，0.01≤z≤0.03且x y z＝1。2.根据权利要求1所述的镍钴铝正极材料的制备方法，其特征在于，所述大颗粒镍钴铝正极材料和所述小颗粒镍钴铝正极材料的质量比为x:(1-x)，其中0.6≤x≤1。3.根据权利要求1或2所述的镍钴铝正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述一次烧结的温度为450～550℃；优选地，步骤(1)所述一次烧结的时间为5～10h；优选地，步骤(2)所述第一混合的方法包括球磨；优选地，步骤(2)所述二次烧结的温度为700～800℃；优选地，步骤(2)所述二次烧结的时间为8～14h。4.根据权利要求1-3任一项所述的镍钴铝正极材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述锂源包括氢氧化锂和/或碳酸锂；优选地，步骤(2)所述铝源包括氧化铝和/或氢氧化铝；优选地，步骤(2)所述第一添加剂包括氧化物、氢氧化物、碳酸盐或硝酸盐中的任意一种或至少两种的组合，其中，第一添加剂中的阳离子包括zr、al、sr、nb、mg、k、na、fe或cu中的任意一种或至少两种的组合。5.根据权利要求1-4任一项所述的镍钴铝正极材料的制备方法，其特征在于，制备所述小颗粒镍钴铝正极材料的过程中，所述第二添加剂包括氧化物、氢氧化物、碳酸盐或硝酸盐中的任意一种或至少两种的组合，其中，第一添加剂中的阳离子包括zr、al、sr、nb、mg、k、na、fe或cu中的任意一种或至少两种的组合；优选地，制备所述小颗粒镍钴铝正极材料的过程中，所述锂源包括氢氧化锂和/或碳酸锂；优选地，制备所述小颗粒镍钴铝正极材料的过程中，所述铝源包括氧化铝和/或氢氧化铝。6.根据权利要求1-5任一项所述的镍钴铝正极材料的制备方法，其特征在于，制备所述小颗粒镍钴铝正极材料的过程中，所述烧结的温度为650～750℃；优选地，制备所述小颗粒镍钴铝正极材料的过程中，所述烧结的时间为8～14h。7.根据权利要求1-6任一项所述的镍钴铝正极材料的制备方法，其特征在于，所述大颗粒镍钴铝正极材料的中值粒径为12～16μm；
优选地，所述小颗粒镍钴铝正极材料的中值粒径为2～5μm。8.根据权利要求1-6任一项所述的镍钴铝正极材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：将大颗粒镍钴铝正极材料和小颗粒镍钴铝正极材料以x:(1-x)的质量比进行混合，其中，0.6≤x≤0.9，得到所述镍钴铝正极材料；其中，所述大颗粒镍钴铝正极材料的制备方法包括：(1)将大颗粒镍钴氢氧化物前驱体在450～550℃的温度下进行一次烧结6～10h，得到大颗粒镍钴氧化物前驱体；(2)将步骤(1)所述大颗粒镍钴氧化物前驱体、第一添加剂、锂源和铝源进行球磨，在氧气气氛下以700～800℃的温度进行二次烧结8～14h，得到中值粒径为12～16μm的大颗粒镍钴铝正极材料；所述小颗粒镍钴铝正极材料的制备方法包括：将小颗粒镍钴氢氧化物前驱体、第二添加剂、锂源和铝源进行球磨，在氧气气氛下以650～750℃的温度进行烧结8～14h，得到中值粒径为2～5μm的小颗粒镍钴铝正极材料；其中，所述大颗粒镍钴铝正极材料和所述小颗粒镍钴铝正极材料的化学式各自独立地为lini
x
co
y
al
z
o2，0.8≤x≤0.95，0.05≤y≤0.2，0.01≤z≤0.03且x y z＝1。9.一种镍钴铝正极材料，其特征在于，所述镍钴铝正极材料由如权利要求1-8任一项所述的镍钴铝正极材料的制备方法制备得到。10.一种锂离子电池，其特征在于，所述锂离子电池包括如权利要求9所述的镍钴铝正极材料。

技术总结
本发明提供了一种镍钴铝正极材料及其制备方法和用途。所述制备方法包括以下步骤：将大颗粒镍钴铝正极材料和小颗粒镍钴铝正极材料进行混合，得到镍钴铝正极材料；(1)将大颗粒镍钴氢氧化物前驱体进行一次烧结，得到镍钴氧化物前驱体；(2)将镍钴氧化物前驱体、第一添加剂、锂源和铝源进行第一混合，在氧气气氛下二次烧结，得到大颗粒镍钴铝正极材料；将小颗粒镍钴氢氧化物前驱体、第二添加剂、锂源和铝源进行第二混合，在氧气气氛下烧结，得到小颗粒镍钴铝正极材料。本发明提供的制备方法，采用了火法掺铝，无水洗过程，节约了制备成本，得到的镍钴铝正极材料具有较高的压实密度，且容量有明显提升。有明显提升。


技术研发人员：刘承喆 张亚茹 石自伟 周宏宝 张林 周青宝 朱卫泉
受保护的技术使用者：天津国安盟固利新材料科技股份有限公司
技术研发日：2021.08.05
技术公布日：2023/2/17