| 发明名称 | 锂离子电池正极材料NCA的改性方法 | ||
| 摘要 | 本发明涉及一种锂离子电池正极材料NCA的改性方法，包括制备NCA正极材料和对NCA材料的改性处理；其中NCA正极材料制备步骤包括：⑴配制金属混合盐溶液；⑵配制沉淀剂溶液；⑶制备Ni<sub>0.8</sub>Co<sub>0.15</sub>AL<sub>0.05</sub>CO<sub>3</sub>前驱体粉末；⑷不同气氛下高温预处理Ni<sub>0.8</sub>Co<sub>0.15</sub>AL<sub>0.05</sub>CO<sub>3</sub>前驱体粉末；⑸混料、结炉、冷却、过筛；NCA材料改性处理包括NCA正极材料与纳米无机功能材料混合成粉体；对粉体进行烧结，冷却，过筛。本发明采用双络合剂碳酸盐方法；将NCA正极材料和纳米无机功能材料通过共混热改性处理方法；采用电池级碳酸锂作锂源，具有振密高，高安全性好，工艺简单，适于商业化生产的特点。 | ||
| 申请公布号 | CN105720242A | 申请公布日期 | 2016.06.29 |
| 申请号 | CN201410720895.6 | 申请日期 | 2014.12.02 |
| 申请人 | 中国电子科技集团公司第十八研究所 | 发明人 | 李平;许国峰;刘平;李文升;刘攀;樊勇利 |
| 分类号 | H01M4/36(2006.01)I;H01M4/525(2010.01)I;H01M4/485(2010.01)I | 主分类号 | H01M4/36(2006.01)I |
| 代理机构 | 天津市鼎和专利商标代理有限公司 12101 | 代理人 | 李凤 |
| 主权项 | 锂离子电池正极材料NCA的改性方法，其特征在于：包括以下制备步骤：步骤1：制备NCA正极材料⑴配制金属混合盐溶液按照与Al摩尔数相同的柠檬酸钠作为第一络合剂溶于硝酸铝溶液中，搅拌成柠檬酸铝络合溶液；将NiSO<sub>4</sub>·6H<sub>2</sub>O、CoSO<sub>4</sub>·7H<sub>2</sub>O溶解在柠檬酸铝络合溶液中，形成Ni‑Co‑Al金属混合盐溶液，记为溶液A；⑵配制沉淀剂溶液将Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>配制成Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>水溶液；将氨水作为第二络合剂，加入到Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>溶液中，搅拌成沉淀剂溶液，记为溶液B；⑶制备Ni<sub>0.8</sub>Co<sub>0.15</sub>AL<sub>0.05</sub>CO<sub>3</sub>前驱体粉末①将溶液A和溶液B并流泵入反应釜中搅拌，以去离子水作为反应底液，保持pH值为7‑9，40‑60℃温度恒温反应15‑30小时，得到Ni<sub>0.8</sub>Co<sub>0.15</sub>AL<sub>0.05</sub>CO<sub>3</sub>前驱体悬浊液；②用密闭加压过滤洗涤一体机对步骤1⑶①中Ni<sub>0.8</sub>Co<sub>0.15</sub>AL<sub>0.05</sub>CO<sub>3</sub>前驱体悬浊液进行固液分离和压滤洗涤至pH值到7‑8为止，得到致密球形Ni<sub>0.8</sub>Co<sub>0.15</sub>AL<sub>0.05</sub>CO<sub>3</sub>滤饼，在鼓风干燥箱中于100‑150℃下对滤饼进行10‑20小时烘干，得到Ni<sub>0.8</sub>Co<sub>0.15</sub>AL<sub>0.05</sub>CO<sub>3</sub>前驱体粉末；⑷不同气氛下高温预处理Ni<sub>0.8</sub>Co<sub>0.15</sub>AL<sub>0.05</sub>CO<sub>3</sub>前驱体粉末①将步骤1⑶②制得的Ni<sub>0.8</sub>Co<sub>0.15</sub>AL<sub>0.05</sub>CO<sub>3</sub>前驱体粉末装于匣钵内，室温下将匣钵置于惰性气氛保护烧结炉内，通入压力为0.3Mpa，流量为4m<sup>3</sup>/h，纯度为99.5％的工业氮气，30min后以3℃/min的速率升温至700℃，保温6h，Ni<sub>0.8</sub>Co<sub>0.15</sub>AL<sub>0.05</sub>CO<sub>3</sub>前驱体粉末分解为一氧化物Ni<sub>0.8</sub>Co<sub>0.15</sub>Al<sub>0.05</sub>O；②以空气压力为0.3Mpa，流量为4m<sup>3</sup>/h对烧结炉进行气源切换，在空气气氛下，按照3℃/min的速率继续升温至750℃，保温8h后随炉冷却至室温，得到氧化镍钴铝固溶体Ni<sub>0.8</sub>Co<sub>0.15</sub>Al<sub>0.15</sub>O<sub>x</sub>；⑸混料、结炉、冷却、过筛①按照摩尔比1.03:1的化学计量比称取电池级Li<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>和步骤1⑷②制成的Ni<sub>0.8</sub>Co<sub>0.15</sub>Al<sub>0.05</sub>O<sub>x</sub>，利用高速混料机先以400r/min低速混合15分钟，再以700r/min高速混合5分钟，形成Li<sub>2</sub>CO<sub>3</sub>和Ni<sub>0.8</sub>Co<sub>0.15</sub>Al<sub>0.05</sub>O<sub>x</sub>的混合物；②将步骤1⑸①形成的混合物置入氧气烧结炉内，氧气压力为0.3MPa，流量为2m<sup>3</sup>/h，按照3℃/min速率对混合物升温至480℃保温4小时后，继续升温至750℃保温12小时，随炉冷却至室温，过300目筛，完成NCA正极材料的制备过程；步骤2：NCA正极材料的改性过程⑴将步骤1制成的NCA正极材料与纳米无机功能材料混合，形成粉体；⑵将步骤2⑴中形成的粉体在烧结炉中进行650‑700℃烧结，随炉冷却至室温，过筛后，得到纳米无机功能材料包覆的NCA正极材料，即完成本发明锂离子电池正极材料NCA的改性过程。 | ||
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