一种镍钴铝三元前驱体及正极材料的制备方法.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CN107895792A(43)申请公布日2018.04.10(21)申请号201711017807.6(22)申请日2017.10.26(71)申请人深圳市沃特玛电池有限公司地址518000广东省深圳市坪山新区坪山竹坑社区工业区3、4栋(72)发明人陈高文田雷雷饶睦敏(51)Int.Cl.H01M4/525(2010.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种镍钴铝三元前驱体及正极材料的制备方法(57)摘要本发明提供一种镍钴铝三元前驱体的制备方法，将硝酸镍、硝酸钴、硝酸铝溶于去离子水中配制成水溶液，将所述水溶液进行超声分散5min，然后加入异丙醇并在室温下搅拌1h，制备得到混合金属盐溶液，向所述混合金属盐溶液中加入低碳醇溶剂并在室温下搅拌1h，制备得到混合反应液；将所述混合反应液加入到反应釜中进行反应，在120～140℃下连续反应6～12h，然后冷却至室温，离心分离得到沉淀物，经洗涤后在80℃下真空干燥24h，得到镍钴铝三元前驱体。本发明还提供一种镍钴铝三元正极材料的制备方法，采用上述方法制备镍钴铝三元前驱体，将前驱体与无机锂源研磨混合均匀，置于管式电阻炉中在氧气的气氛下煅烧，冷却后经过破碎和筛分得到镍钴铝三元正极材料。CN107895792ACN107895792A权利要求书1/1页1.一种镍钴铝三元前驱体的制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)将硝酸镍、硝酸钴、硝酸铝溶于去离子水中配制成水溶液，所述水溶液中镍、钴和铝的总浓度为0.5～2.5mol/L，Ni:Co:Al摩尔比为x:y:(1-x-y)，其中0.7≤x≤0.8，0.15≤y≤0.25；2)将所述水溶液进行超声分散5min，然后加入异丙醇并在室温下搅拌1h，制备得到混合金属盐溶液，向所述混合金属盐溶液中加入低碳醇溶剂并在室温下搅拌1h，制备得到混合反应液；3)将所述混合反应液加入到反应釜中进行反应，在120～140℃下连续反应6～12h，然后冷却至室温，离心分离得到沉淀物，经洗涤后在80℃下真空干燥24h，得到镍钴铝三元前驱体。2.如权利要求1所述的镍钴铝三元前驱体的制备方法，其特征在于：所述步骤1)和步骤2)中去离子水、异丙醇以及低碳醇溶剂的体积比为(1～3):(8～12):(2～4)。3.如权利要求1所述的镍钴铝三元前驱体的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中低碳醇溶剂为甲醇、乙醇、正丙醇或者正丁醇。4.如权利要求1所述的镍钴铝三元前驱体的制备方法，其特征在于：所述步骤3)中沉淀物采用去离子水和无水乙醇交替进行离心洗涤3次。5.一种镍钴铝三元正极材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：采用权利要求1所述的方法制备镍钴铝三元前驱体，将前驱体与无机锂源研磨混合均匀，置于管式电阻炉中在氧气的气氛下煅烧，冷却后经过破碎和筛分得到镍钴铝三元正极材料。6.如权利要求5所述的镍钴铝三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述无机锂源与镍钴铝三元前驱体按摩尔比Li:(Ni+Co+Al)＝(1.0～1.1):1的比例混合。7.如权利要求6所述的镍钴铝三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述无机锂源为碳酸锂、氢氧化锂、氯化锂或者硫酸锂。8.如权利要求5所述的镍钴铝三元正极材料的制备方法，其特征在于：所述煅烧的温度是700～800℃，煅烧的时间是8～12h，所述管式电阻炉以10℃/min的速度升温进行煅烧。2CN107895792A说明书1/5页一种镍钴铝三元前驱体及正极材料的制备方法【技术领域】[0001]本发明属于电池正极材料技术领域，尤其涉及一种镍钴铝三元前驱体及正极材料的制备方法。【背景技术】[0002]由于锂离子电池具有能量密度高、使用寿命长、无记忆效应以及对环境友好等优点被广泛应用于电子产品、电动汽车和航空等领域。而正极材料是决定锂离子电池容量的关键材料，随着电极材料的发展，相继出现各具特点的电池正极材料，如钴酸锂、镍酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂和镍钴锰三元材料等。但目前已经成熟的电池材料难以同时满足动力电池对能量密度、循环性能及安全的要求。其中镍钴铝酸锂材料作为目前已商业化应用的正极材料，其比容量极高(180mhA/g以上)，具有循环性能良好、成本低等优点，是一种极具应用前景的锂离子动力电池正极材料。[0003]目前，镍钴铝酸锂主要采用铝无机盐和镍钴无机盐作为金属源、无机碱氢氧化钠或氨水作为沉淀剂通过一步或多步共沉淀法制备。例如，中国专利CN106992285A公开了一种镍钴铝三元前驱体的制备方法，通过将金属铝锭用过量的氢氧化钠溶液溶解制备得到偏铝酸钠溶液，将得到的偏铝酸钠溶液、镍钴金属盐水溶液、络合剂和沉淀剂分别加入到反应釜中进行反应，控制反应釜中反应体系的pH值为11～13并在40℃