一种镍钴锰三元前驱体及其制备方法与应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112777649A(43)申请公布日2021.05.11(21)申请号202110057190.0(22)申请日2021.01.15(71)申请人昆明理工大学地址650500云南省昆明市一二一大街文昌路68号申请人宁波巨谷智能装备有限公司(72)发明人巨少华王淑一(74)专利代理机构昆明知道专利事务所(特殊普通合伙企业)53116代理人姜开侠姜开远(51)Int.Cl.C01G53/00(2006.01)H01M4/505(2010.01)H01M4/525(2010.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种镍钴锰三元前驱体及其制备方法与应用(57)摘要本发明公开了一种镍钴锰三元前驱体及其制备方法与应用，所述制备方法包括以下步骤：将镍钴锰可溶盐水溶液加入氢氧化钠溶液中混合并控制溶液PH值为10‑10.5；于微波消解仪中进行共沉淀反应，得到的固液混合物干燥后于马弗炉中进行退火，冷却后即得到目标镍钴锰三元前驱体。该镍钴锰三元前驱体的平均粒径为10‑50μm、比表面积为10‑20m2/g。所述应用为镍钴锰三元前驱体在制备镍钴锰酸锂三元材料及锂离子电池正极材料中的应用。本发明制备得到的镍钴锰三元前驱体结构稳定，几乎无杂质，改善了高镍材料比容量提升的同时结构稳定性差的问题；本发明制备的镍钴锰三元正极材料循环稳定性良好，克服了高镍材料稳定性差，放电能力差的缺点，极大改善了其电化学性能。CN112777649ACN112777649A权利要求书1/1页1.一种镍钴锰三元前驱体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）配置一定浓度的氢氧化钠溶液和镍钴锰可溶盐水溶液；2）将所述镍钴锰可溶盐水溶液加入氢氧化钠溶液中混合均匀得到反应液，控制所述反应液的PH值为10‑10.5；3）将所述反应液置于微波消解仪中进行共沉淀反应得到固液混合物；4）将所述固液混合物干燥得到镍钴锰氢氧化物，将所述镍钴锰氢氧化物置于马弗炉中进行退火，冷却后得到目标镍钴锰三元前驱体。2.根据权利要求1所述镍钴锰三元前驱体的制备方法，其特征在于，所述步骤1中，所述氢氧化钠溶液的浓度为0.15‑0.25mol/L。3.根据权利要求1所述镍钴锰三元前驱体的制备方法，其特征在于，所述镍钴锰可溶盐水溶液中镍、钴、锰离子的总浓度为0.08‑0.12mol/L；所述镍钴锰可溶盐水溶液为硝酸钴、硝酸锰及硝酸镍的混合溶液；硝酸镍、硝酸钴及硝酸锰的摩尔比为5‑6:2‑3:2‑3。4.根据权利要求1所述镍钴锰三元前驱体的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，所述共沉淀反应的时间为30～60min，反应温度为120～180℃。5.根据权利要求1所述镍钴锰三元前驱体的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，所述固液混合物于干燥箱内干燥，干燥温度为60～80℃，干燥时间为10～12h。6.根据权利要求1所述镍钴锰三元前驱体的制备方法，其特征在于，所述步骤4中，所述镍钴锰氢氧化物于空气中在马弗温炉中进行煅烧，煅烧温度为250～300℃，升温速率为3～5℃/min，保温时间为1～3h。7.一种按照权利要求1‑6任意一项权利要求所述制备方法制备的镍钴锰三元前驱体，其特征在于，所述镍钴锰三元前驱体为高度团聚的球形颗粒，平均粒径为10‑50μm、比表面积为10‑20m2/g。8.一种镍钴锰酸锂三元材料的制备方法，其特征在于，将权利要求7所述镍钴锰三元前驱体与碳酸锂以1～1.05：1～1.1的摩尔比置于球磨罐中进行高速球磨得到混合物料，再将混合物料置于马弗炉中进行高温氧气烧结，之后随炉自然冷却至室温得到镍钴锰酸锂三元材料。9.根据权利要求8所述镍钴锰酸锂三元材料的制备方法，其特征在于，；所述球磨的转速为350～550r/min，球磨的时间为1～3h；所述高温氧气烧结的温度为680～880℃，升温速率为3～5℃/min，烧结3～9h后保温6～8h再随炉自然冷却。10.权利要求8所述镍钴锰酸锂三元材料在制备锂离子电池正极材料中的应用。2CN112777649A说明书1/5页一种镍钴锰三元前驱体及其制备方法与应用技术领域[0001]本发明属于电池材料技术领域，具体涉及一种镍钴锰三元前驱体及其制备方法与应用。背景技术[0002]由于其高比容量和高比功率密度，锂离子电池被广泛用作便携式电子设备的主要电源装置。与具有实际比容量高、结构稳定性好以及成本低的特点的石墨负极相比，正极已经成为制约锂离子电池能量密度、循环寿命和安全性能提升的主要因素，因此寻找高容量、高倍率、长循环寿命的新型正极材料逐渐称为研究热点。[0003]镍钴锰三元正极材料因其相对较低的成本、高比容量和低毒性得到了一定的应用和发展。随着镍