一种锂离子电池正极材料球形镍钴铝酸锂的制备方法

摘要

本发明公开一种锂离子电池正极材料球形镍钴铝酸锂的制备方法，包括以下步骤：首先将铝盐溶于去离子水，通过加入HNO₃或氨水+硝酸在一定温度下制备AlOOH铝溶胶；将镍盐、钴盐按一定比例配成均匀的水溶液；接着将混合盐溶液与铝溶胶及混合碱溶液共同反应，调节pH值在9~12之间，控制反应温度，反应进行20~30h后，进行固液分离，再经水洗、抽滤、烘干后得到球形氢氧化镍钴铝前驱体粉末；再进行混锂、烧结，焙烧料经破碎分级后得到锂离子电池正极材料球形镍钴铝酸锂粉末，本发明制备出的球形镍钴铝酸锂颗粒形貌和粒度分布可控，振实密度高，放电比容量高，循环稳定性好，成本低。

主权项

一种锂离子电池正极材料球形镍钴铝酸锂的制备方法，包括以下步骤：(1)铝溶胶的制备：采用a、异丙醇铝制备法：将异丙醇铝(C₉H₂₁AlO₃)与去离子水配成含5‑15wt％异丙醇铝的水溶液，将其置于三口烧瓶中，在80～90℃水浴条件下连续搅拌3～5h，待异丙醇铝充分水解后，缓慢向其中滴入浓度为0.5‑2mol/L的HNO₃溶液，控制pH值在2‑5，直至水解产物慢慢胶溶，继续搅拌使其老化15～20h，得到具有一定流动性澄清的蛋清色勃姆石AlOOH溶胶；或者：b、硝酸铝制备法：将一定量的Al(NO₃)₃·9H₂O溶于去离子水配成0.5‑1.5mol/L的硝酸铝溶液，在三口烧瓶中加入一定浓度的氨水，并将其置于80～90℃的水浴锅中连续搅拌，并向其中缓慢滴入前述硝酸铝溶液，生成氢氧化铝沉淀；待反应1～2h后，向其中加入0.5‑2mol/L的硝酸溶液，控制pH值在4‑7，使沉淀慢慢胶溶，继续搅拌使其老化15～20h，得到澄清的AlOOH溶胶；(2)氢氧化镍钴铝前驱体的制备：a、将镍、钴的可溶性盐按摩尔比为Ni：Co＝x:(1‑x)混合，其中0.8≤x＜1，配成浓度为1‑2mol/L的混合盐溶液；b、将氢氧化钠配制成浓度2‑6mol/L的溶液，并加入氨水配置成混合碱溶液，其中氨水：氢氧化钠溶液的体积比为1：(10‑20)；c、将混合盐溶液与铝溶胶按摩尔比为(Ni+Co):Al＝0.95:0.05加入反应釜中并持续搅拌，同时加入b所述的混合碱溶液，调节碱溶液的进料速率以控制反应釜中溶液的pH值在9～12之间，同时控制反应温度在40～60℃之间，反应结束后，进行固液分离得到球形氢氧化镍钴铝前驱体；d、将前驱体水洗、抽滤、烘干后得到球形氢氧化镍钴铝前驱体粉末；(3)镍钴铝酸锂的制备：a、将锂源和制得的球形氢氧化镍钴铝前驱体混合均匀；b、将混合物在氧气氛中进行烧结，焙烧料经破碎分级后得到锂离子电池正极材料球形镍钴铝酸锂粉末。