一种锆铝双掺杂的镍钴锰氢氧化物及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115321610A(43)申请公布日2022.11.11(21)申请号202211057338.1(22)申请日2022.08.31(71)申请人荆门市格林美新材料有限公司地址448124湖北省荆门市荆门高新区·掇刀区迎春大道3号(72)发明人许开华刘文泽陈颖张坤赵亚强于杨段小波胡美林(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332专利代理师潘登(51)Int.Cl.C01G53/00(2006.01)H01M4/52(2010.01)H01M10/0525(2010.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种锆铝双掺杂的镍钴锰氢氧化物及其制备方法和应用(57)摘要本发明提供了一种锆铝双掺杂的镍钴锰氢氧化物及其制备方法和应用。所述制备方法包括以下步骤：将镍钴锰锆的混合盐溶液、铝盐溶液、沉淀剂溶液和络合剂溶液并流加入，进行共沉淀反应，得到所述锆铝双掺杂的镍钴锰氢氧化物。本发明在镍钴锰前驱体材料制备过程中，同时掺入锆和铝这两种不同离子半径的金属阳离子，采用锆与镍钴锰主元素同时进料，铝分开进料的方式，不仅实现了前驱体材料的结构稳定，还实现了铝元素的均匀掺杂，提升了镍钴锰氢氧化物的产品品质，进而提升了正极材料的电化学性能。CN115321610ACN115321610A权利要求书1/1页1.一种锆铝双掺杂的镍钴锰氢氧化物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：将镍钴锰锆的混合盐溶液、铝盐溶液、沉淀剂溶液和络合剂溶液并流加入，进行共沉淀反应，得到所述锆铝双掺杂的镍钴锰氢氧化物。2.根据权利要求1所述的锆铝双掺杂的镍钴锰氢氧化物的制备方法，其特征在于，所述镍钴锰锆的混合盐溶液的摩尔浓度为0.5～1.5mol/L；优选地，所述铝盐溶液的摩尔浓度为0.2～6mol/L；优选地，所述沉淀剂溶液的摩尔浓度为6～9mol/L；优选地，所述络合剂溶液的摩尔浓度为0.1～0.5mol/L。3.根据权利要求1或2所述的锆铝双掺杂的镍钴锰氢氧化物的制备方法，其特征在于，所述混合盐溶液包括硫酸盐、硝酸盐或氯化物中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述铝盐溶液包括硫酸铝、硝酸铝或氯化铝中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述沉淀剂溶液包括氢氧化钠溶液和/或氢氧化钾溶液；优选地，所述络合剂溶液包括氨水、磺基水杨酸溶液、草酸溶液、水杨酸溶液或乙酰丙酮溶液中的任意一种或至少两种的组合。4.根据权利要求1‑3任一项所述的锆铝双掺杂的镍钴锰氢氧化物的制备方法，其特征在于，所述共沉淀反应的反应温度为40～70℃；优选地，所述共沉淀反应的搅拌速率为200～560rpm；优选地，所述共沉淀反应过程中的pH值为10～13。5.根据权利要求1‑4任一项所述的锆铝双掺杂的镍钴锰氢氧化物的制备方法，其特征在于，所述共沉淀反应后，依次进行离心、洗涤和干燥。6.根据权利要求5所述的锆铝双掺杂的镍钴锰氢氧化物的制备方法，其特征在于，所述干燥的温度为100～210℃。7.根据权利要求1‑6任一项所述的锆铝双掺杂的镍钴锰氢氧化物的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：将摩尔浓度为0.5～1.5mol/L的镍钴锰锆的混合盐溶液、摩尔浓度为0.2～6mol/L的铝盐溶液、摩尔浓度为6～9mol/L的沉淀剂溶液和摩尔浓度为0.1～0.5mol/L的络合剂溶液并流加入，保持pH值为10～13，40～70℃下以200～560rpm的搅拌速率进行共沉淀反应，离心，洗涤，100～210℃下干燥，得到所述锆铝双掺杂的镍钴锰氢氧化物。8.一种锆铝双掺杂的镍钴锰氢氧化物，其特征在于，所述锆铝双掺杂的镍钴锰氢氧化物由如权利要求1‑7任一项所述的锆铝双掺杂的镍钴锰氢氧化物的制备方法制备得到；优选地，所述锆铝双掺杂的镍钴锰氢氧化物中，锆的掺杂量为1000～5000ppm；优选地，所述锆铝双掺杂的镍钴锰氢氧化物中，铝的掺杂量为1000～7000ppm。9.一种锆铝双掺杂的镍钴锰正极材料，其特征在于，所述正极材料由如权利要求8所述的锆铝双掺杂的镍钴锰氢氧化物与锂源混合烧结后得到。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所述的锆铝双掺杂的镍钴锰正极材料。2CN115321610A说明书1/5页一种锆铝双掺杂的镍钴锰氢氧化物及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明属于锂离子电池前驱体材料技术领域，涉及一种锆铝双掺杂的镍钴锰氢氧化物及其制备方法和应用。背景技术[0002]近年来，随着电子产品使用范围的日益扩大，尤其是新能源汽车产业的发展带动了对高功率、高能量以及高安全性的锂离子电池的需求，促使人们不断寻求性能更为优越的电池系统。目前常用的、开发较为成熟的锂离子电池正极材料主要有钴酸锂(LiC