一种铝元素掺杂三元正极材料的制备方法

摘要

本发明涉及电极材料领域，具体涉及一种铝元素掺杂三元正极材料的制备方法。为解决现有技术中镍钴锰三元正极材料循环性能差的技术问题，通过釆用共沉淀法制备铝掺杂三元正极材料前驱体，改善了三元正极材料前驱体的物化性能，以提高镍钴锰三元正极材料的堆积密度和循环性能，并釆用表面包覆对铝掺杂三元正极材料进行改性，提高铝掺杂三元正极材料的性能。

主权项

一种铝元素掺杂三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括如下歩骤：(1)将镍盐、钴盐、锰盐、铝盐按照一定的摩尔比混合，加入去离子水搅拌溶解，制成混合盐溶液；将可溶性碱溶于去离子水中，配制成碱溶液；将氧化剂溶于去离子水中，配制成氧化剂溶液；在25～80℃下，将碱溶液和氧化剂溶液分别以5mL/min～100mL/min 的流速同时加入到所述混合盐溶液中，匀速搅拌，待碱溶液和氧化剂溶液完全加入后，密封反应釜，常压下继续搅拌反应3～8h，得到共沉淀反应混合物；将上述共沉淀反应混合物进行固液分离，用去离子水洗涤3～4 次，将过滤物置于烘箱中，在80～100℃下真空干燥12～24h，得到铝掺杂三元正极材料前驱体；(2)在上述铝掺杂三元正极材料前驱体中加入锂盐混合研磨，锂盐的加入量为Li：(Ni+Co+Mn+Al)摩尔比为1～1.2：1，研磨均匀后，进行高温固化反应：先在500 ℃下保温5h，再升温到900℃下烧结24h，得到正极材料LiNi_0.6Co_0.15Mn_0.05Al_0.2O₂；(3) 将锂盐和硼化合物按照摩尔比Li：B ＝1：2 加入到乙醇溶液中，搅拌1～2h，将正极材料LiNi_0.6Co_0.15Mn_0.05Al_0.2O₂加入到该溶液中，在70～80℃的温度下混合搅拌4～8h，直到乙醇完全蒸发，在空气气氛400～600 ℃下热处理4～10h，得到Li₂O‑2B₂O₃包覆的铝掺杂三元正极材料。