铝包覆前驱体及其制备方法和应用.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CN111434617A(43)申请公布日2020.07.21(21)申请号201911377185.7H01M4/485(2010.01)(22)申请日2019.12.27H01M4/505(2010.01)H01M4/525(2010.01)(71)申请人蜂巢能源科技有限公司H01M10/0525(2010.01)地址213200江苏省常州市金坛区鑫城大H01M4/02(2006.01)道8899号(72)发明人张勇杰万江涛任海朋张宁拉杰什·麦加朱金鑫普拉杰什·PP(74)专利代理机构北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙)11201代理人肖阳(51)Int.Cl.C01G53/00(2006.01)C01G53/06(2006.01)C01F7/30(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图2页(54)发明名称铝包覆前驱体及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种铝包覆前驱体及其制备方法，其中，所述铝包覆前驱体化学式为xMCO3(1-x)Al(OH)3，其中，M为镍、钴和锰中的至少之一，x为0.995～0.999。该铝包覆前驱体具有粒度可控且粒度分布均匀、球形度高、颗粒表面光滑、振实密度高、不易破碎、电化学性能和能量密度优异的优势，同时采用该前驱体制备得到的正极材料具有较高的比容量以及优异的循环性能和电化学放电性能。CN111434617ACN111434617A权利要求书1/2页1.一种铝包覆前驱体，其特征在于，所述前驱体化学式为xMCO3(1-x)Al(OH)3，其中，M为镍、钴和锰中的至少之一，x为0.995～0.999。2.根据权利要求1所述的前驱体，其特征在于，所述前驱体粒径为6～15微米，振实密度不低于1.8g/cm3。3.一种制备权利要求1或2所述前驱体的方法，其特征在于，包括：(1)在导电剂存在下，持续通入二氧化碳，将金属盐与沉淀剂混合进行沉淀反应，然后密封静置，以便得到预造粒子；(2)将所述预造粒子与水混合得到浆料，然后伴随着搅拌，同时持续通入所述金属盐、所述沉淀剂和所述二氧化碳，以便得到反应后液；(3)将所述反应后液与铝盐混合反应后进行陈化搅拌，以便得到陈化后料；(4)将所述陈化后料依次进行除铁、固液分离、洗涤和干燥，以便得到铝包覆前驱体。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述金属盐包括可溶性镍盐、可溶性锰盐和可溶性钴盐中的至少之一；任选的，在步骤(1)中，所述金属盐的浓度为80～400g/L；任选的，在步骤(1)中，所述可溶性镍盐为选自氯化镍、硝酸镍和硫酸镍中的至少之一；任选的，在步骤(1)中，所述可溶性钴盐为选自氯化钴、硝酸钴和硫酸钴中的至少之一；任选的，在步骤(1)中，所述可溶性锰盐为选自氯化锰、硝酸锰和硫酸锰中的至少之一；任选的，在步骤(1)中，所述二氧化碳的流速为0.1～0.5L/min；任选的，在步骤(1)中，所述金属盐与所述沉淀剂的摩尔比为1：(2～3.5)；任选的，在步骤(1)中，基于1L所述金属盐和所述沉淀剂的总量，所述导电剂的用量为10～50g；任选的，在步骤(1)中，所述沉淀剂为选自碳酸钠、碳酸氢铵、氢氧化钠和碳酸氢钠中的至少之一；任选的，在步骤(1)中，所述碳酸钠的浓度为50～200g/L；任选的，在步骤(1)中，所述碳酸氢铵的浓度为50～200g/L；任选的，在步骤(1)中，所述氢氧化钠的浓度为50～200g/L；任选的，在步骤(1)中，所述碳酸氢钠的浓度为50～200g/L；任选的，在步骤(1)中，所述沉淀反应的温度为30～80摄氏度；任选的，在步骤(1)中，所述密封静置的时间为12～24小时；任选的，在步骤(1)中，所述导电剂为葡萄糖和果糖中的至少之一；任选的，在步骤(1)中，所述预造粒子粒径为1～2微米；任选的，在步骤(2)中，所述浆料的固含量为50～100g/L；任选的，在步骤(2)中，所述搅拌转速为350～800rpm；任选的，在步骤(2)中，所述共沉淀反应温度为30～60摄氏度，时间为5～150小时，pH为6～8；任选的，在步骤(2)中，持续通入所述金属盐流速为100～500mL/h，所述沉淀剂的流速为100～500mL/h，所述二氧化碳的流速为0.25～0.6L/min；任选的，在步骤(2)中，所述反应后液的固含量为30～500g/L；任选的，在步骤(2)中，伴随着搅拌，持续通入络合剂；2CN111434617A权利要求书2/2页任选的，在步骤(2)中，所述络合剂为氨水或碳酸氢铵；任选的，在步骤(2)中，所述络合剂浓度为10～50g/L。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述反应后液与所述铝盐的体积比为(10～20):1；任选的，在步