BE1029021B1 - Processes to synthesize NCA battery material by combustion or even deflagration - Google Patents

Processes to synthesize NCA battery material by combustion or even deflagration Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Synthese von NCA-Batteriematerial durch Verbrennung oder sogar Deflagration, indem eine erste Mischungsmaterial aus ausgewählter Nickelquelle, Kobaltquelle und Aluminiumquelle entsprechend einer geeigneten Masse hergestellt wird, wonach die Verbrennungs- oder sogar Deflagrationsreaktion unter Hochtemperaturbedingungen durchgeführt wird, um Verbundoxide zu erhalten, aus welchen ein Verbundoxid, das drei Elemente von Nickel, Kobalt und Aluminium in einem Molverhältnis von 8:1,5:0,5 enthält, ausgewählt wird, nach dem Zugeben einer Lithiumquelle und der weiteren Verbrennungs- oder sogar Deflagrationsreaktion unter Hochtemperaturbedingungen wird NCA-Batteriematerial erhalten; das Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet Verbrennungs- oder sogar Deflagrationsreaktion, sodass der zugegebenen Nitrats sich zersetztet und in Zuge der Zersetzung mit dem zugesetzten Metallpulver verschmelzt, um schließlich das NCA-Batteriematerial mit Molverhältnis von Lithium-, Nickel-, Kobalt- und Aluminiumelementen als 10:8:1,5:0,5 herzustellen, wobei die Teilchengröße des NCA- Batteriematerials 10-100 nm beträgt.The present invention relates to a method for synthesizing NCA battery material by combustion or even deflagration by preparing a first mixture material of selected nickel source, cobalt source and aluminum source according to a suitable mass, after which the combustion or even deflagration reaction is carried out under high temperature conditions, to obtain composite oxides, from which a composite oxide containing three elements of nickel, cobalt and aluminum in a molar ratio of 8:1.5:0.5 is selected, after adding a lithium source and the further combustion or even deflagration reaction under high temperature conditions, NCA battery material is obtained; the method of the present invention uses combustion or even deflagration reaction so that the added nitrate decomposes and fuses with the added metal powder in the course of the decomposition to finally produce the NCA battery material with molar ratio of lithium, nickel, cobalt and aluminum elements as 10 :8:1.5:0.5 wherein the particle size of the NCA battery material is 10-100 nm.

Description

Verfahren zur Synthese von NCA-Batteriematerial durch Verbrennung oder sogar DeflagrationProcesses to synthesize NCA battery material by combustion or even deflagration

TECHNISCHES GEBIET Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der Batteriematerialtechnologie und bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren zur Synthese von NCA-Batteriematerial durch Verbrennung oder sogar Deflagration.TECHNICAL FIELD The present invention relates to the field of battery material technology and relates in particular to a method for synthesizing NCA battery material by combustion or even deflagration.

STAND DER TECHNIK Die Batterie macht fast die Hälfte der Kosten des gesamten neuen Energiefahrzeugs aus, deshalb wer bei Power-Batterie gewinnen ist, wird bei der neue Energiefahrzeug auch gewinnen. Unter den vier Hauptmaterialien von Batterien (Kathodenmaterial, Anodenmaterial, Elektrolyt und Diaphragma) macht das Kathodenmaterial nicht nur 40 % der Kosten aus, sondern bestimmt auch direkt die Energiedichte von elektrischen Zellen. Bei der Technologierichtung des Kathodenmaterials lassen sich Power-Batterien hauptsächlich in die drei Kategorien, d. h. Lithium-Eisenphosphat-, ternäre (NCA/NCM) und Lithium-Mangan-Oxide-Batterien unterteilen. Die so genannten ternären Materialien sind hauptsächlich NCM und NCA, von denen NCM-Materialien in NCM111, NCMS23, NCM622, NCM811, usw. unterteilt werden können. Derzeit sind inländisch hauptsächlich die NCM Materialien angewendet, vor allem NCM523, die 76% der Produktion untergeordneter ternärer Materialien im Jahr 2016 beträgt, während NCMI111 und NCM622 entfallen 13% bzw. 10%. Mit dem Anstieg des Elementgehalt von Nickel steigt die spezifische Kapazität der ternären Kathodenmaterialien allmählich an, und auch die Energiedichte der elektrischen Zellen wird zunehmen. Unter der doppelten Stimulierung der verbesserten Reichweite von Fahrzeugen mit neuer Energie und steigenden Kobaltpreisen sind NCM811 und NCA- Materialien mit hohem Nickelanteil zum Hotspot des Marktwettbewerbs geworden. Aufgrund der hohen technischen Barriere für NCA-Materialien ist die Produktionsmenge im China relativ klein, und die derzeitigen Hauptlieferanten sind Sumitomo Metal, Japan Chemical Industry Corporation und Toda Chemical. Bei den inländischen Batterieunternehmen gibt es keine Massenproduktion von NCA-Batterie sowohl bei dem Hersteller von erster Klasse wie NCTL, BYD, Lixin, Guoxuan Hi-Tech, als auch bei dem Hersteller wie BAK, Wal-Mart, Tianpeng Energy und Penghui Energy, die sich auf zylindrische Batterien spezialisiert haben. China ist der weltgrößte Markt für Fahrzeugen mit neuer Energie, und China hat in zwei aufeinanderfolgenden Jahren einen Durchbruch der Installation von ternären NCA-Batterien ab Null erreicht. Nach einem Durchbruch ab Null im Jahr 2016 ist die installationsmenge von 286,5 MWh im Jahr 2017 mehr als dreimal als diese von 87 MWh im Jahr 2016 und erreicht damit ein neues Niveau. Beim NCA-Material wird Manga ersetzt, die Lithium-Nickel-Kobalt-Manga-Oxide durch Ionendotierung und Oberflächenbeschichtung modifiziert, wobei die Ionendotierung die Stabilität erhöhen und die Zyklenleistung des Materials verbessern kann. Allerdings gibt es bei der Herstellung von NCA-Materialien eine Schwelle, da Al ein amphoteres Metall ist, das sich nicht so leicht ausfällt. Daher haben sich NCA-Batteriekathodenmaterialien in den letzten Jahren zu einem Forschungs-Hotspot entwickelt.BACKGROUND ART The battery accounts for almost half of the cost of the entire new energy vehicle, so whoever wins at power battery will win at new energy vehicle. Among the four main materials of batteries (cathode material, anode material, electrolyte and diaphragm), the cathode material not only accounts for 40% of the cost, but also directly determines the energy density of electric cells. In the technology direction of the cathode material, power batteries can be mainly divided into three categories, i. H. Divide lithium iron phosphate, ternary (NCA/NCM) and lithium manganese oxide batteries. The so-called ternary materials are mainly NCM and NCA, of which NCM materials can be divided into NCM111, NCMS23, NCM622, NCM811, etc. At present, the NCM materials are mainly applied domestically, especially NCM523, which accounts for 76% of the production of subordinate ternary materials in 2016, while NCMI111 and NCM622 account for 13% and 10%, respectively. With the increase in the element content of nickel, the specific capacity of the ternary cathode materials will gradually increase, and the energy density of the electric cells will also increase. Under the dual stimulus of improved range of new energy vehicles and rising cobalt prices, NCM811 and high nickel NCA materials have become the hotspot of market competition. Due to the high technical barrier for NCA materials, the production volume in China is relatively small, and the current main suppliers are Sumitomo Metal, Japan Chemical Industry Corporation and Toda Chemical. Among the domestic battery companies, there is no mass production of NCA battery, both the first-class manufacturer such as NCTL, BYD, Lixin, Guoxuan Hi-Tech, and the manufacturers such as BAK, Wal-Mart, Tianpeng Energy and Penghui Energy, which specialized in cylindrical batteries. China is the world's largest new-energy vehicle market, and China has achieved a breakthrough of installing NCA ternary batteries from zero for two consecutive years. After breaking from zero in 2016, the installed volume of 286.5 MWh in 2017 is more than three times that of 87 MWh in 2016, reaching a new level. The NCA material replaces manga, which modifies lithium nickel cobalt manga oxides through ion doping and surface plating, where ion doping can increase the stability and improve the cycling performance of the material. However, there is a barrier in the production of NCA materials since Al is an amphoteric metal that does not precipitate easily. Therefore, NCA battery cathode materials have become a research hotspot in recent years.

INHALT DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG Um die oben genannten Probleme des Standes der Technik zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ein energieeffizientes und einfaches Verfahren zur Synthese von NCA- Batteriematerial durch Verbrennung oder sogar Deflagration. Das durch das genannte Herstellungsverfahren synthetisierte NCA-Batteriematerial hat eine TeilchengröfBe von 10- 100 nm und ein molares Verhältnis von 8:1,5:0,5 für die drei Elemente Nickel, Kobalt und Aluminium. Die technische Lösung der vorliegenden Erfindung ist: Verfahren zur Synthese von NCA-Batteriematerial durch Verbrennung oder sogar Deflagration, umfassend die folgenden Schritte, (1) Nehmen jeweils einer Nickelquelle, einer Kobaltquelle bzw. einer Aluminiumquelle und gründliches und gleichmäfiges Mischen derselben, um ein erstes Mischungsmaterial zu erhalten,SUMMARY OF THE PRESENT INVENTION In order to solve the above problems of the prior art, the present invention provides an energy-efficient and simple method for synthesizing NCA battery material by combustion or even deflagration. The NCA battery material synthesized by the above production method has a particle size of 10-100 nm and a molar ratio of 8:1.5:0.5 for the three elements nickel, cobalt and aluminum. The technical solution of the present invention is: Method for synthesizing NCA battery material by combustion or even deflagration, comprising the following steps, (1) Taking respectively a source of nickel, a source of cobalt and a source of aluminum and mixing them thoroughly and uniformly to obtain a first to get mixture material,

(2) Unterziehen des ersten Mischungsmaterials einer Verbrennungs- oder sogar Deflagrationsreaktion unter Hochtemperaturbedingungen, um ein Verbundoxid zu erhalten, (3) Hinzufügen einer Lithiumquelle zu dem Verbundoxid und gründliches und gleichmäßiges Mischen, um ein zweites Mischungsmaterial zu erhalten, (4) Unterziehen des zweiten Mischungsmaterials einer Verbrennungs- oder sogar einer Deflagrationsreaktion unter Hochtemperaturbedingungen, um das NCA-Batteriematerial zu erhalten.(2) subjecting the first mixture material to a combustion or even deflagration reaction under high temperature conditions to obtain a composite oxide, (3) adding a lithium source to the composite oxide and mixing thoroughly and uniformly to obtain a second mixture material, (4) subjecting the second Mixture material undergoes a combustion or even a deflagration reaction under high temperature conditions to obtain the NCA battery material.

In Schritt (1) ist die Nickelquelle Nickelnitrat und/oder Nickelpulver, die Kobaltquelle ist Kobaltnitrat und/oder Kobaltpulver und die Aluminiumquelle ist Aluminiumnitrat und/oder Aluminiumpulver.In step (1), the nickel source is nickel nitrate and/or nickel powder, the cobalt source is cobalt nitrate and/or cobalt powder, and the aluminum source is aluminum nitrate and/or aluminum powder.

In Schritt (1) ist das Massenverhältnis der Nickelquelle, der Kobaltquelle und der Aluminiumquelle 0,744-0,800:0,150-0,163:0,050-0,063. In Schritt (2) wird dem ersten Mischungsmaterial weiterhin ein Verbrennungsratenregler zugesetzt.In step (1), the mass ratio of the nickel source, the cobalt source and the aluminum source is 0.744-0.800:0.150-0.163:0.050-0.063. In step (2), a burn rate modifier is further added to the first mixture material.

Der Verbrennungsratenregler wird mit einer Masse von 3-8% der Masse des ersten Mischungsmaterials zugegeben.The burn rate modifier is added at a mass of 3-8% of the mass of the first mixture material.

Der besagte Verbrennungsratenregler ist eine Mischung aus einem oder mehreren von Melaninjin, Thaumatin, Pikrinsäure, Oxytocin und Nitrat.Said burn rate regulator is a mixture of one or more of melaninjin, thaumatin, picric acid, oxytocin and nitrate.

Das besagte Nitrat ist eine Mischung aus einem oder mehreren aus Magnesiumnitrat, Kobaltnitrat, Nickelnitrat, Silbernitrat.Said nitrate is a mixture of one or more of magnesium nitrate, cobalt nitrate, nickel nitrate, silver nitrate.

In Schritt (2) ist die Hochtemperaturbedingung bei 500-1200°C und die Zeit der Verbrennungs- oder sogar der Deflagrationsreaktion beträgt 3-4 Stunden.In step (2), the high temperature condition is at 500-1200°C and the time of combustion or even deflagration reaction is 3-4 hours.

In Schritt (3) ist die Lithiumquelle Lithiumnitrat und/oder Lithiumpulver; das Massenverhältnis des Verbundoxids und der Lithiumquelle ist 0,636-0,660:0,340-0,364. In Schritt (4) ist die Hochtemperaturbedingung bei 650-1000°C und die Verbrennungs- oder sogar Deflagrationsreaktionszeit beträgt 4-6 Stunden.In step (3), the lithium source is lithium nitrate and/or lithium powder; the mass ratio of the composite oxide and the lithium source is 0.636-0.660:0.340-0.364. In step (4), the high temperature condition is at 650-1000°C and the combustion or even deflagration reaction time is 4-6 hours.

In den Schritten (2) und (4) werden die Verbrennungs- oder sogar Deflagrationsreaktionen unter Zugabe einer Verbrennungshilfe durchgeführt; wobei die Verbrennungshilfe Holzmehl und/oder Kohlenstoffpulver ist. Die vorteilhafte Wirkung der vorliegenden Erfindung sind: Das in der vorliegenden Erfindung beschriebene Verfahren zur Synthese von NCA- Batteriematerial durch Verbrennung oder sogar Deflagration, indem eine erste Mischungsmaterial aus ausgewählter Nickelquelle, Kobaltquelle und Aluminiumquelle entsprechend einer geeigneten Masse hergestellt wird, wonach die Verbrennungs- oder sogar Deflagrationsreaktion unter Hochtemperaturbedingungen durchgeführt wird, um Verbundoxide zu erhalten, aus welchen ein Verbundoxid, das drei Elemente von Nickel, Kobalt und Aluminium in einem Molverhältnis von 8:1,5:0,5 enthält, ausgewählt wird, nach dem Zugeben einer Lithiumquelle und der weiteren Verbrennungs- oder sogar Deflagrationsreaktion unter Hochtemperaturbedingungen wird NCA-Batteriematerial erhalten; das Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet Verbrennungs- oder sogar Deflagrationsreaktion, sodass der zugegebenen Nitrats sich zersetztet und in Zuge der Zersetzung mit dem zugesetzten Metallpulver verschmelzt, um schließlich das NCA- Batteriematerial mit dem erforderlichen Verhältnis von Lithium-, Nickel-, Kobalt- und Aluminiumelementen herzustellen, und die Daten zeigen, dass die Teilchengröße des NCA-Batteriematerials 10-100 nm beträgt, und das Molverhältnis von Lithium, Nickel, Kobalt und Aluminium ist 10:8:1,5:0,5, sodass das NCA-Batteriematerial als Kathodenmaterial für Lithiumbatterien geeignet ist. Das in der vorliegenden Erfindung beschriebene Syntheseverfahren durch Verbrennung oder sogar Deflagration ist hocheffizient und energiesparend, mit einfachem Prozess und hoher Produktionseffizienz, wobei es auch in großem Maßstab realisiert werden kann.In steps (2) and (4) the combustion or even deflagration reactions are carried out with the addition of a combustion aid; wherein the combustion aid is wood flour and/or carbon powder. The advantageous effect of the present invention are: The method described in the present invention for synthesizing NCA battery material by combustion or even deflagration by preparing a first mixture material of selected nickel source, cobalt source and aluminum source according to a suitable mass, after which the combustion or even deflagration reaction is carried out under high-temperature conditions to obtain composite oxides, from which a composite oxide containing three elements of nickel, cobalt and aluminum in a molar ratio of 8:1.5:0.5 is selected, after adding a lithium source and further combustion or even deflagration reaction under high temperature conditions, NCA battery material is obtained; the method of the present invention uses combustion or even deflagration reaction so that the added nitrate decomposes and fuses with the added metal powder in the course of the decomposition to finally form the NCA battery material with the required ratio of lithium, nickel, cobalt and aluminum elements to produce, and the data shows that the particle size of the NCA battery material is 10-100 nm, and the molar ratio of lithium, nickel, cobalt and aluminum is 10:8:1.5:0.5, so the NCA battery material as Cathode material is suitable for lithium batteries. The synthesis method by combustion or even deflagration described in the present invention is highly efficient and energy-saving, with simple process and high production efficiency, while it can also be realized on a large scale.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden im Zusammenhang mit bestimmten Ausführungsbeispielen detailliert beschrieben.DETAILED DESCRIPTION The present invention is described in detail below in connection with certain exemplary embodiments.

Beispiel 1example 1

Dieses Ausführungsbeispiel stellt ein Verfahren zur Synthese von NCA-Batteriematerial durch Verbrennung oder sogar Deflagration bereit, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst, (1) Nehmen einer Nickelquelle (ein Gemisch bestehend aus Nickelnitrat und Nickelpulver 5 gemäß einem Molverhältnis von 1:1), einer Kobaltquelle (ein Gemisch bestehend aus Kobaltnitrat und Kobaltpulver gemäß einem Molverhältnis von 1:1,5), einer Aluminiumquelle (ein Gemisch bestehend aus Aluminiumnitrat und Aluminiumpulver gemäß einem Molverhältnis von 1:1,7) und eines Verbrennungsratenreglers Black Soggin und Steuern des Massenverhältnisses der Nickelquelle, der Kobaltquelle, der Aluminiumquelle und des Black Soggin als 0,748:0,157: 0,065:0,030, wobei nach gründlichem und gleichmäBigem Mischen ein erste Mischungsmaterial erhalten wird, wobei das erste Mischungsmaterial zur weiteren Nutzung in einen kleinen Tiegel geführt wird, (2) Abwiegen von Holzpulver und Kohlenstoffpulver als Verbrennungshilfe entsprechend einem Massenverhältnis von 1:1, Mischen und Einbringen in einen großen Tiegel, wobei das Massenverhältnis der Verbrennungshilfe zum ersten Mischungsmaterial 3:1 beträgt, (3) Einsetzen des kleinen Tiegels in den groBen Tiegel, danach Erhitzen in einem Muffelofen bei 700°C für 4 h.This embodiment provides a method for synthesizing NCA battery material by combustion or even deflagration, the method comprising the following steps, (1) taking a nickel source (a mixture consisting of nickel nitrate and nickel powder 5 according to a 1:1 molar ratio), a cobalt source (a mixture consisting of cobalt nitrate and cobalt powder in a 1:1.5 molar ratio), an aluminum source (a mixture consisting of aluminum nitrate and aluminum powder in a 1:1.7 molar ratio) and a burn rate controller Black Soggin and controlling the mass ratio of the nickel source, the cobalt source, the aluminum source and the black soggin as 0.748:0.157:0.065:0.030, after thoroughly and uniformly mixing, obtaining a first mixture material, the first mixture material is fed into a small crucible for further use, (2) Weigh out wood powder and carbon powder as a combustion aid speaking a mass ratio of 1:1, mixing and placing in a large crucible, wherein the mass ratio of the combustion aid to the first mixture material is 3:1, (3) inserting the small crucible into the large crucible, then heating in a muffle furnace at 700°C for 4 hours.

Nach Beendigung des Erhitzens wird es für eine halbe Stunde abgekühlt, entfernt und gesiebt, um ein Verbundoxid mit einer Teilchengröße von 10-50 nm zu erhalten, (4) Sieben des resultierenden Verbundoxids, Auswählen des Verbundoxids mit einem Molverhältnis von Nickel, Kobalt und Aluminium nahe 8:1,5:0,5 mittels XRD, danach Zugeben einer Lithiumquelle (ein Gemisch bestehend aus Lithiumnitrat und Lithiumpulver gemäß einem molaren Verhältnis von 1:1) zu dem Verbundoxid und Steuern des Massenverhältnisses des Verbundoxids und der Lithiumquelle auf 0,636:0,340, gründliches und gleichmäBiges Mischen, um ein zweites Mischungsmaterial zu erhalten, wobei das zweite Mischungsmaterial in einen kleinen Tiegel zur weiteren Nutzung geführt wird, (5) Abwiegen von Holzpulver und Kohlenstoffpulver als Verbrennungshilfe entsprechend einem Massenverhältnis von 1:2, Mischen und Einbringen in einen großen Tiegel, wobei das Massenverhältnis der Verbrennungshilfe zum zweiten Mischungsmaterial 1:1 beträgt,After completion of the heating, it is cooled for half an hour, removed and sieved to obtain a composite oxide having a particle size of 10-50 nm. (4) Sieving the resulting composite oxide, selecting the composite oxide having a molar ratio of nickel, cobalt and aluminum near 8:1.5:0.5 by XRD, then adding a lithium source (a mixture consisting of lithium nitrate and lithium powder according to a 1:1 molar ratio) to the composite oxide and controlling the mass ratio of the composite oxide and the lithium source to 0.636:0.340 , thorough and uniform mixing to obtain a second mixture material, the second mixture material being fed into a small crucible for further use, (5) weighing wood powder and carbon powder as a combustion aid according to a mass ratio of 1:2, mixing and placing in one large crucible, with the mass ratio of the combustion aid to the second mixture material being 1:1,

(6) Einsetzen des kleinen Tiegels in den großen Tiegel, danach Erhitzen in einem Muffelofen bei 680°C für 5 h.(6) Inserting the small crucible into the large crucible, then heating in a muffle furnace at 680°C for 5 hours.

Nach Beendigung des Erhitzens wird es für eine halbe Stunde abgekühlt, entfernt und gesiebt, um NCA-Batteriematerial mit einer Teilchengröße von 10-50 nm zu erhalten.After the heating is finished, it is cooled for half an hour, removed and sieved to obtain NCA battery material with a particle size of 10-50 nm.

Beispiel 2example 2

Dieses Ausführungsbeispiel stellt ein Verfahren zur Synthese von NCA-Batteriematerial durch Verbrennung oder sogar Deflagration bereit, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst,This embodiment provides a method for synthesizing NCA battery material by combustion or even deflagration, the method comprising the following steps,

(1) Nehmen einer Nickelquelle (ein Gemisch bestehend aus Nickelnitrat und Nickelpulver gemäß einem Molverhältnis von 1:1), einer Kobaltquelle (ein Gemisch bestehend aus Kobaltnitrat und Kobaltpulver gemäß einem Molverhältnis von 1:1,5), einer Aluminiumquelle (Aluminiumpulver) und eines Verbrennungsratenreglers Octojin und Steuern des Massenverhältnisses der Nickelquelle, der Kobaltquelle, der Alumintumquelle und Octojin auf 0,763:0,153:0,050:0,034, wobei nach gründlichem und gleichmäBigem(1) Taking a nickel source (a mixture consisting of nickel nitrate and nickel powder in a 1:1 molar ratio), a cobalt source (a mixture consisting of cobalt nitrate and cobalt powder in a 1:1.5 molar ratio), an aluminum source (aluminum powder) and a burn rate controller octojin and controlling the mass ratio of the nickel source, the cobalt source, the alumina source and octojin to 0.763:0.153:0.050:0.034, wherein after thorough and uniform

Mischen ein erste Mischungsmaterial erhalten wird, wobei das erste Mischungsmaterial zur weiteren Nutzung in einen kleinen Tiegel geführt wird,mixing a first mixture material is obtained, the first mixture material being fed into a small crucible for further use,

(2) Abwiegen von Holzpulver und Kohlenstoffpulver als Verbrennungshilfe entsprechend einem Massenverhältnis von 1:1,5, Mischen und Einbringen in einen großen Tiegel, wobei das Massenverhältnis der Verbrennungshilfe zum ersten Mischungsmaterial 2:1 beträgt,(2) Weighing wood powder and carbon powder as a combustion aid in a mass ratio of 1:1.5, mixing and placing in a large crucible, the mass ratio of the combustion aid to the first mixture material being 2:1,

(3) Einsetzen des kleinen Tiegels in den großen Tiegel, danach Erhitzen in einem Muffelofen bei 750°C für 4 h.(3) Inserting the small crucible into the large crucible, then heating in a muffle furnace at 750°C for 4 hours.

Nach Beendigung des Erhitzens wird es für eine halbe Stunde abgekühlt, entfernt und gesiebt, um ein Verbundoxid mit einer Teilchengröße von 55-75 nm zu erhalten,After the heating is finished, it is cooled for half an hour, removed and sieved to obtain a composite oxide with a particle size of 55-75 nm,

(4) Sieben des resultierenden Verbundoxids, Auswählen des Verbundoxids mit einem(4) Sieving the resulting composite oxide, selecting the composite oxide with a

Molverhältnis von Nickel, Kobalt und Aluminium nahe 8:1,5:0,5 mittels XRD, danach Zugeben einer Lithtumquelle (ein Gemisch bestehend aus Lithiumnitrat und Lithiumpulver gemäß einem molaren Verhältnis von 1:1,3) zu dem Verbundoxid und Steuern des Massenverhältnisses des Verbundoxids und der Lithiumguelle auf 0,647:0,353, gründliches und gleichmäfiges Mischen, um ein zweites Mischungsmaterial zu erhalten,Molar ratio of nickel, cobalt and aluminum close to 8:1.5:0.5 by XRD, then adding a lithium source (a mixture consisting of lithium nitrate and lithium powder according to a molar ratio of 1:1.3) to the composite oxide and controlling the mass ratio the composite oxide and lithium source to 0.647:0.353, mixing thoroughly and uniformly to obtain a second mixture material,

wobei das zweite Mischungsmaterial in einen kleinen Tiegel zur weiteren Nutzung geführt wird,whereby the second mixture material is fed into a small crucible for further use,

(5) Abwiegen von Holzpulver und Kohlenstoffpulver als Verbrennungshilfe entsprechend einem Massenverhältnis von 1:1,7, Mischen und Einbringen in einen großen Tiegel, wobei das Massenverhältnis der Verbrennungshilfe zum zweiten Mischungsmaterial 2,3:1 beträgt, (6) Einsetzen des kleinen Tiegels in den großen Tiegel, danach Erhitzen in einem Muffelofen bei 730°C für 4,7 h. Nach Beendigung des Erhitzens wird es für eine halbe Stunde abgekühlt, entfernt und gesiebt, um NCA-Batteriematerial mit einer Teilchengröße von 10-50 nm zu erhalten.(5) Weigh out wood powder and carbon powder as a combustion aid in a mass ratio of 1:1.7, mix and place in a large crucible, wherein the mass ratio of the combustion aid to the second mixture material is 2.3:1, (6) Set the small crucible into the large crucible, then heating in a muffle furnace at 730°C for 4.7 h. After the heating is finished, it is cooled for half an hour, removed and sieved to obtain NCA battery material with a particle size of 10-50 nm.

Beispiel 3 Dieses Ausführungsbeispiel stellt ein Verfahren zur Synthese von NCA-Batteriematerial durch Verbrennung oder sogar Deflagration bereit, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst, (1) Nehmen einer Nickelquelle (ein Gemisch bestehend aus Nickelnitrat und Nickelpulver gemäß einem Molverhältnis von 1:1), einer Kobaltquelle (ein Gemisch bestehend aus Kobaltnitrat und Kobaltpulver gemäß einem Molverhältnis von 1:1,7), einer Aluminiumquelle (ein Gemisch bestehend aus Aluminiumnitrat und Aluminiumpulver gemäß einem Molverhältnis von 1:1,6) und eines Verbrennungsratenreglers Pikrinsäure und Steuern des Massenverhältnisses der Nickelquelle, der Kobaltquelle, der Aluminiumquelle und der Pikrinsäure auf 0,755:0,157: 0,058:0,030, wobei nach gründlichem und gleichmäßigem Mischen ein erste Mischungsmaterial erhalten wird, wobei das erste Mischungsmaterial zur weiteren Nutzung in einen kleinen Tiegel geführt wird, (2) Erhitzen des kleinen Tiegels in einem Muffelofen bei 500°C für 3 h. Nach Beendigung des Erhitzens wird es für eine halbe Stunde abgekühlt, entfernt und gesiebt, um ein Verbundoxid mit einer Teilchengröße von 75-100 nm zu erhalten, (3) Sieben des resultierenden Verbundoxids, Auswählen des Verbundoxids mit einem Molverhältnis von Nickel, Kobalt und Aluminium nahe 8:1,5:0,5 mittels XRD, danach Zugeben einer Lithiumquelle (ein Gemisch bestehend aus Lithiumnitrat und Lithiumpulver gemäß einem molaren Verhältnis von 1:1,3) zu dem Verbundoxid und Steuern des Massenverhältnisses des Verbundoxids und der Lithiumquelle auf 0,652:0,348, gründliches und gleichmäßiges Mischen, um ein zweites Mischungsmaterial zu erhalten,Example 3 This embodiment provides a method for synthesizing NCA battery material by combustion or even deflagration, the method comprising the following steps, (1) taking a nickel source (a mixture consisting of nickel nitrate and nickel powder according to a 1:1 molar ratio) , a source of cobalt (a mixture consisting of cobalt nitrate and cobalt powder in a molar ratio of 1:1.7), a source of aluminum (a mixture consisting of aluminum nitrate and aluminum powder in a molar ratio of 1:1.6) and a burn rate controller picric acid and controlling the mass ratio of the nickel source, the cobalt source, the aluminum source and the picric acid to 0.755:0.157:0.058:0.030, whereby after thorough and uniform mixing, a first mixture material is obtained, the first mixture material is fed into a small crucible for further use, (2) heating of the small crucible in a muffle furnace at 500°C for 3 H. After completion of the heating, it is cooled for half an hour, removed and sieved to obtain a composite oxide having a particle size of 75-100 nm. (3) Sieving the resulting composite oxide, selecting the composite oxide having a molar ratio of nickel, cobalt and aluminum near 8:1.5:0.5 by XRD, then adding a lithium source (a mixture consisting of lithium nitrate and lithium powder according to a 1:1.3 molar ratio) to the composite oxide and controlling the mass ratio of the composite oxide and the lithium source to 0.652 :0.348, mixing thoroughly and evenly to obtain a second mixture material,

wobei das zweite Mischungsmaterial in einen kleinen Tiegel zur weiteren Nutzung geführt wird, (4) Einsetzen des kleinen Tiegels in den großen Tiegel, danach Erhitzen in einem Muffelofen bei 800°C für 4,3 h.wherein the second mixture material is fed into a small crucible for further use, (4) inserting the small crucible into the large crucible, then heating in a muffle furnace at 800°C for 4.3 hours.

Nach Beendigung des Erhitzens wird es für eine halbe Stunde abgekühlt, entfernt und gesiebt, um NCA-Batteriekathodenmaterial mit einer Teilchengröße von 75-100 nm zu erhalten.After the heating is finished, it is cooled for half an hour, removed and sieved to obtain NCA battery cathode material with a particle size of 75-100 nm.

Das NCA-Batteriekathodenmaterial wird getestet und es enthält Lithium, Nickel, Kobalt und Aluminium in einem Molverhältnis von 10:8:1,5:0,5. Beispiel 4 Dieses Ausführungsbeispiel stellt ein Verfahren zur Synthese von NCA-Batteriematerial durch Verbrennung oder sogar Deflagration bereit, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst, (1) Nehmen einer Nickelquelle (ein Gemisch bestehend aus Nickelnitrat und Nickelpulver gemäß einem Molverhältnis von 1:1,6), einer Kobaltquelle (ein Gemisch bestehend aus Kobaltnitrat und Kobaltpulver gemäß einem Molverhältnis von 1:1,8), einer Aluminiumquelle (ein Gemisch bestehend aus Aluminiumnitrat und Aluminiumpulver gemäß einem Molverhältnis von 1:1,3) und Steuern des Massenverhältnisses der Nickelquelle, der Kobaltquelle, der Aluminiumquelle auf 0,782:0,156:0,062, wobei nach gründlichem und gleichmäßigem Mischen ein erste Mischungsmaterial erhalten wird, wobei das erste Mischungsmaterial zur weiteren Nutzung in einen kleinen Tiegel geführt wird, (2) Abwiegen von Holzpulver und Kohlenstoffpulver als Verbrennungshilfe entsprechend einem Massenverhältnis von 1:1,8, Mischen und Einbringen in einen großen Tiegel, wobei das Massenverhältnis der Verbrennungshilfe zum ersten Mischungsmaterial 4:2,5 beträgt, (3) Einsetzen des kleinen Tiegels in den großen Tiegel, danach Erhitzen in einem Muffelofen bei 1200°C für 2 h.The NCA battery cathode material is tested and contains lithium, nickel, cobalt and aluminum in a molar ratio of 10:8:1.5:0.5. Example 4 This embodiment provides a method for synthesizing NCA battery material by combustion or even deflagration, the method comprising the following steps, (1) taking a nickel source (a mixture consisting of nickel nitrate and nickel powder according to a 1:1 molar ratio, 6), a cobalt source (a mixture consisting of cobalt nitrate and cobalt powder in a 1:1.8 molar ratio), an aluminum source (a mixture consisting of aluminum nitrate and aluminum powder in a 1:1.3 molar ratio), and controlling the mass ratio of the nickel source , the source of cobalt, the source of aluminum to 0.782:0.156:0.062, after thorough and uniform mixing, obtaining a first mixture material, the first mixture material is fed into a small crucible for further use, (2) weighing wood powder and carbon powder as a combustion aid, respectively a mass ratio of 1:1.8, mixing and dumping n into a large crucible, the mass ratio of the combustion aid to the first mixture material being 4:2.5, (3) placing the small crucible in the large crucible, then heating in a muffle furnace at 1200°C for 2 hours.

Nach Beendigung des Erhitzens wird es für eine halbe Stunde abgekühlt, entfernt und gesiebt, um ein Verbundoxid mit einer Teilchengröße von 40-60 nm zu erhalten, (4) Sieben des resultierenden Verbundoxids, Auswählen des Verbundoxids mit einem Molverhältnis von Nickel, Kobalt und Aluminium nahe 8:1,5:0,5 mittels XRD, danachAfter the heating is finished, it is cooled for half an hour, removed and sieved to obtain a composite oxide having a particle size of 40-60 nm. (4) Sieving the resulting composite oxide, selecting the composite oxide having a molar ratio of nickel, cobalt and aluminum near 8:1.5:0.5 by XRD, after

Zugeben einer Lithiumquelle (ein Gemisch bestehend aus Lithiumnitrat und Lithiumpulver gemäß einem molaren Verhältnis von 1:1,3) zu dem Verbundoxid und Steuern des Massenverhältnisses des Verbundoxids und der Lithiumquelle auf 0,658:0,342, gründliches und gleichmäßiges Mischen, um ein zweites Mischungsmaterial zu erhalten, wobei das zweite Mischungsmaterial in einen kleinen Tiegel zur weiteren Nutzung geführt wird, (5) Abwiegen von Holzpulver und Kohlenstoffpulver als Verbrennungshilfe entsprechend einem Massenverhältnis von 1:1,7, Mischen und Einbringen in einen großen Tiegel, wobei das Massenverhältnis der Verbrennungshilfe zum zweiten Mischungsmaterial 3,4:1 beträgt, (6) Einsetzen des kleinen Tiegels in den großen Tiegel, danach Erhitzen in einem Muffelofen bei 850°C für 5,2 h.Adding a lithium source (a mixture consisting of lithium nitrate and lithium powder according to a molar ratio of 1:1.3) to the composite oxide and controlling the mass ratio of the composite oxide and the lithium source to 0.658:0.342, mixing thoroughly and uniformly to obtain a second mixture material , the second mixture material being fed into a small crucible for further use, (5) weighing wood powder and carbon powder as a combustion aid according to a mass ratio of 1:1.7, mixing and placing in a large crucible, with the mass ratio of the combustion aid to the second mixture material is 3.4:1, (6) inserting the small crucible into the large crucible, then heating in a muffle furnace at 850°C for 5.2 h.

Nach Beendigung des Erhitzens wird es für eine halbe Stunde abgekühlt, entfernt und gesiebt, um NCA-Batteriematerial mit einer Teilchengröße von 10-50 nm zu erhalten.After the heating is finished, it is cooled for half an hour, removed and sieved to obtain NCA battery material with a particle size of 10-50 nm.

Das NCA-Batteriekathodenmaterial wird getestet und es enthält Lithium, Nickel, Kobalt und Aluminium in einem Molverhältnis von 10:8:1,5:0,5. Beispiel 5 Dieses Ausführungsbeispiel stellt ein Verfahren zur Synthese von NCA-Batteriematerial durch Verbrennung oder sogar Deflagration bereit, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst, (1) Nehmen einer Nickelquelle (ein Gemisch bestehend aus Nickelnitrat und Nickelpulver gemäß einem Molverhältnis von 1:1,2), einer Kobaltquelle (ein Gemisch bestehend aus Kobaltnitrat und Kobaltpulver gemäß einem Molverhältnis von 1:1,4), einer Aluminiumquelle (ein Gemisch bestehend aus Aluminiumnitrat und Aluminiumpulver gemäß einem Molverhältnis von 1:1,3) und Steuern des Massenverhältnisses der Nickelquelle, der Kobaltquelle, der Aluminiumquelle auf 0,800:0,150:0,050, wobei nach gründlichem und gleichmäBigem Mischen ein erste Mischungsmaterial erhalten wird, wobei das erste Mischungsmaterial zur weiteren Nutzung in einen kleinen Tiegel geführt wird,The NCA battery cathode material is tested and contains lithium, nickel, cobalt and aluminum in a molar ratio of 10:8:1.5:0.5. Example 5 This embodiment provides a method for synthesizing NCA battery material by combustion or even deflagration, the method comprising the following steps, (1) taking a nickel source (a mixture consisting of nickel nitrate and nickel powder according to a 1:1 molar ratio, 2), a cobalt source (a mixture consisting of cobalt nitrate and cobalt powder in a 1:1.4 molar ratio), an aluminum source (a mixture consisting of aluminum nitrate and aluminum powder in a 1:1.3 molar ratio), and controlling the mass ratio of the nickel source , the cobalt source, the aluminum source to 0.800:0.150:0.050, after mixing thoroughly and uniformly, a first mixture material is obtained, the first mixture material is fed into a small crucible for further use,

(2) Abwiegen von 300 g Kohlenstoffpulver als Verbrennungshilfe, Einbringen in einen großen Tiegel, wobei das Massenverhältnis der Verbrennungshilfe zum ersten Mischungsmaterial 3:1 beträgt, (3) Einsetzen des kleinen Tiegels in den großen Tiegel, danach Erhitzen in einem Muffelofen bei 1000°C für 5 h. Nach Beendigung des Erhitzens wird es für eine halbe Stunde abgekühlt, entfernt und gesiebt, um ein Verbundoxid mit einer Teilchengröße von 60-90 nm zu erhalten, (4) Sieben des resultierenden Verbundoxids, Auswählen des Verbundoxids mit einem Molverhältnis von Nickel, Kobalt und Aluminium nahe 8:1,5:0,5 mittels XRD, danach Zugeben einer Lithiumquelle (ein Gemisch bestehend aus Lithiumnitrat und Lithiumpulver gemäß einem molaren Verhältnis von 1:1,3) zu dem Verbundoxid und Steuern des Massenverhältnisses des Verbundoxids und der Lithiumquelle auf 0,645:0,355, gründliches und gleichmäßiges Mischen, um ein zweites Mischungsmaterial zu erhalten, wobei das zweite Mischungsmaterial in einen kleinen Tiegel zur weiteren Nutzung geführt wird, (5) Abwiegen von Holzpulver und Kohlenstoffpulver als Verbrennungshilfe entsprechend einem Massenverhältnis von 1:1,6, Mischen und Einbringen in einen großen Tiegel, wobei das Massenverhältnis der Verbrennungshilfe zum zweiten Mischungsmaterial 2,7:1 beträgt, (6) Einsetzen des kleinen Tiegels in den großen Tiegel, danach Erhitzen in einem Muffelofen bei 880°C für 4 h. Nach Beendigung des Erhitzens wird es für eine halbe Stunde abgekühlt, entfernt und gesiebt, um NCA-Batteriematerial mit einer TeilchengrôBe von 10-50 nm zu erhalten.(2) Weigh out 300 g of carbon powder as a combustion aid, put it in a large crucible, the mass ratio of the combustion aid to the first mixture material being 3:1, (3) Put the small crucible in the large crucible, then heat it in a muffle furnace at 1000° C for 5 h. After completion of the heating, it is cooled for half an hour, removed and sieved to obtain a composite oxide having a particle size of 60-90 nm. (4) Sieving the resulting composite oxide, selecting the composite oxide having a molar ratio of nickel, cobalt and aluminum near 8:1.5:0.5 by XRD, then adding a lithium source (a mixture consisting of lithium nitrate and lithium powder according to a molar ratio of 1:1.3) to the composite oxide and controlling the mass ratio of the composite oxide and the lithium source to 0.645 :0.355, thorough and uniform mixing to obtain a second mixture material, the second mixture material being fed into a small crucible for further use, (5) weighing wood powder and carbon powder as a combustion aid in a mass ratio of 1:1.6, mixing and placing in a large crucible wherein the mass ratio of the combustion aid to the second mixture material is 2.7:1 gt, (6) Inserting the small crucible into the large crucible, then heating in a muffle furnace at 880°C for 4 hours. After the heating is finished, it is cooled for half an hour, removed and sieved to obtain NCA battery material with a particle size of 10-50 nm.

Das NCA-Batteriekathodenmaterial wird getestet und es enthält Lithium, Nickel, Kobalt und Aluminium in einem Molverhältnis von 10:8:1,5:0,5.The NCA battery cathode material is tested and contains lithium, nickel, cobalt and aluminum in a molar ratio of 10:8:1.5:0.5.

Beispiel 6 Dieses Ausführungsbeispiel stellt ein Verfahren zur Synthese von NCA-Batteriematerial durch Verbrennung oder sogar Deflagration bereit, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst,Example 6 This embodiment provides a method for synthesizing NCA battery material by combustion or even deflagration, the method comprising the following steps,

(1) Nehmen einer Nickelquelle (ein Gemisch bestehend aus Nickelnitrat und Nickelpulver gemäß einem Molverhältnis von 1:1), einer Kobaltquelle (ein Gemisch bestehend aus Kobaltnitrat und Kobaltpulver gemäß einem Molverhältnis von 1:1,7), einer Aluminiumquelle (ein Gemisch bestehend aus Aluminiumnitrat und Aluminiumpulver gemäß einem Molverhältnis von 1:1,6) und eines Verbrennungsratenreglers Taian und Steuern des Massenverhältnisses der Nickelquelle, der Kobaltquelle, der Alumintumquelle und Taian auf 0,755:0,157:0,058: 0,030, wobei nach gründlichem und gleichmäfBigem Mischen ein erste Mischungsmaterial erhalten wird, wobei das erste Mischungsmaterial zur weiteren Nutzung in einen kleinen Tiegel geführt wird, (2) Erhitzen des kleinen Tiegels in einem Muffelofen bei 500°C für 3 h. Nach Beendigung des Erhitzens wird es für eine halbe Stunde abgekühlt, entfernt und gesiebt, um ein Verbundoxid mit einer TeilchengröBe von 75-100 nm zu erhalten, (3) Sieben des resultierenden Verbundoxids, Auswählen des Verbundoxids mit einem Molverhältnis von Nickel, Kobalt und Aluminium nahe 8:1,5:0,5 mittels XRD, danach Zugeben einer Lithiumquelle (ein Gemisch bestehend aus Lithiumnitrat und Lithtumpulver gemäß einem molaren Verhältnis von 1:1,3) zu dem Verbundoxid und Steuern des Massenverhältnisses des Verbundoxids und der Lithiumguelle auf 0,660:0,364, gründliches und gleichmäfiges Mischen, um ein zweites Mischungsmaterial zu erhalten, wobei das zweite Mischungsmaterial in einen kleinen Tiegel zur weiteren Nutzung geführt wird, (4) Einsetzen des kleinen Tiegels in den groBen Tiegel, danach Erhitzen in einem Muffelofen bei 650°C für 6 h. Nach Beendigung des Erhitzens wird es für eine halbe Stunde abgekühlt, entfernt und gesiebt, um NCA-Batteriekathodenmaterial mit einer TeilchengrôBe von 75-100 nm zu erhalten.(1) Take a nickel source (a mixture consisting of nickel nitrate and nickel powder in a molar ratio of 1:1), a cobalt source (a mixture consisting of cobalt nitrate and cobalt powder in a molar ratio of 1:1.7), an aluminum source (a mixture consisting of of aluminum nitrate and aluminum powder according to a molar ratio of 1:1.6) and a combustion rate controller Taian, and controlling the mass ratio of the nickel source, the cobalt source, the aluminum source and Taian to 0.755:0.157:0.058:0.030, after thoroughly and uniformly mixing, a first mixture material is obtained, with the first mixture material being fed into a small crucible for further use, (2) heating the small crucible in a muffle furnace at 500°C for 3 hours. After the completion of the heating, it is cooled for half an hour, removed and sieved to obtain a composite oxide having a particle size of 75-100 nm. (3) Sieving the resulting composite oxide, selecting the composite oxide having a molar ratio of nickel, cobalt and aluminum near 8:1.5:0.5 by XRD, then adding a lithium source (a mixture consisting of lithium nitrate and lithium powder according to a molar ratio of 1:1.3) to the composite oxide and controlling the mass ratio of the composite oxide and the lithium source to 0.660 :0.364, mixing thoroughly and uniformly to obtain a second mixture material, feeding the second mixture material into a small crucible for further use, (4) inserting the small crucible into the large crucible, then heating in a muffle furnace at 650°C for 6 hours. After the heating is finished, it is cooled for half an hour, removed and sieved to obtain NCA battery cathode material with a particle size of 75-100 nm.

Das NCA-Batteriekathodenmaterial wird getestet und es enthält Lithium, Nickel, Kobalt und Aluminium in einem Molverhältnis von 10:8:1,5:0,5.The NCA battery cathode material is tested and contains lithium, nickel, cobalt and aluminum in a molar ratio of 10:8:1.5:0.5.

Beispiel 7 Dieses Ausführungsbeispiel stellt ein Verfahren zur Synthese von NCA-Batteriematerial durch Verbrennung oder sogar Deflagration bereit, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst,Example 7 This embodiment provides a method for synthesizing NCA battery material by combustion or even deflagration, the method comprising the following steps,

(1) Nehmen einer Nickelquelle (ein Gemisch bestehend aus Nickelnitrat und Nickelpulver gemäß einem Molverhältnis von 1:1), einer Kobaltquelle (ein Gemisch bestehend aus Kobaltnitrat und Kobaltpulver gemäß einem Molverhältnis von 1:1,7), einer Aluminiumquelle (ein Gemisch bestehend aus Aluminiumnitrat und Aluminiumpulver 5gemäB einem Molverhältnis von 1:1,6) und eines Verbrennungsratenreglers Magnesiumnitrat und Steuern des Massenverhältnisses der Nickelquelle, der Kobaltquelle, der Alumintumquelle und des Magnesiumnitrats auf 0,755:0,157:0,058: 0,030, wobei nach gründlichem und gleichmäBigem Mischen ein erste Mischungsmaterial erhalten wird, wobei das erste Mischungsmaterial zur weiteren Nutzung in einen kleinen Tiegel geführt wird, (2) Erhitzen des kleinen Tiegels in einem Muffelofen bei 600°C für 3 h.(1) Take a nickel source (a mixture consisting of nickel nitrate and nickel powder in a molar ratio of 1:1), a cobalt source (a mixture consisting of cobalt nitrate and cobalt powder in a molar ratio of 1:1.7), an aluminum source (a mixture consisting of of aluminum nitrate and aluminum powder 5according to a molar ratio of 1:1.6) and a combustion rate controller magnesium nitrate and controlling the mass ratio of the nickel source, the cobalt source, the aluminum source and the magnesium nitrate to 0.755:0.157:0.058:0.030, after thorough and uniform mixing, a first mixture material is obtained, wherein the first mixture material is fed into a small crucible for further use, (2) heating the small crucible in a muffle furnace at 600°C for 3 hours.

Nach Beendigung des Erhitzens wird es für eine halbe Stunde abgekühlt, entfernt und gesiebt, um ein Verbundoxid mit einer TeilchengröBe von 85-100 nm zu erhalten, (3) Sieben des resultierenden Verbundoxids, Auswählen des Verbundoxids mit einem Molverhältnis von Nickel, Kobalt und Aluminium nahe 8:1,5:0,5 mittels XRD, danach Zugeben einer Lithiumquelle (ein Gemisch bestehend aus Lithiumnitrat und Lithiumpulver gemäß einem molaren Verhältnis von 1:1,3) zu dem Verbundoxid und Steuern des Massenverhältnisses des Verbundoxids und der Lithiumguelle auf 0,660:0,364, gründliches und gleichmäfiges Mischen, um ein zweites Mischungsmaterial zu erhalten, wobei das zweite Mischungsmaterial in einen kleinen Tiegel zur weiteren Nutzung geführt wird, (4) Einsetzen des kleinen Tiegels in den groBen Tiegel, danach Erhitzen in einem Muffelofen bei 750°C für 5 h.After the completion of heating, it is cooled for half an hour, removed and sieved to obtain a composite oxide having a particle size of 85-100 nm. (3) Sieving the resulting composite oxide, selecting the composite oxide having a molar ratio of nickel, cobalt and aluminum near 8:1.5:0.5 by XRD, then adding a lithium source (a mixture consisting of lithium nitrate and lithium powder according to a 1:1.3 molar ratio) to the composite oxide and controlling the mass ratio of the composite oxide and the lithium source to 0.660 :0.364, mixing thoroughly and uniformly to obtain a second mixture material, feeding the second mixture material into a small crucible for further use, (4) inserting the small crucible into the large crucible, then heating in a muffle furnace at 750°C for 5 hours.

Nach Beendigung des Erhitzens wird es für eine halbe Stunde abgekühlt, entfernt und gesiebt, um NCA-Batteriekathodenmaterial mit einer TeilchengröfBe von 85-100 nm zu erhalten.After the heating is finished, it is cooled for half an hour, removed and sieved to obtain NCA battery cathode material with a particle size of 85-100 nm.

Das NCA-Batteriekathodenmaterial wird getestet und es enthält Lithium, Nickel, Kobalt und Aluminium in einem Molverhältnis von 10:8:1,5:0,5. Beispiel 8 Dieses Ausführungsbeispiel stellt ein Verfahren zur Synthese von NCA-Batteriematerial durch Verbrennung oder sogar Deflagration bereit, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst,The NCA battery cathode material is tested and contains lithium, nickel, cobalt and aluminum in a molar ratio of 10:8:1.5:0.5. Example 8 This embodiment provides a method for synthesizing NCA battery material by combustion or even deflagration, the method comprising the following steps,

(1) Nehmen einer Nickelquelle (ein Gemisch bestehend aus Nickelnitrat und Nickelpulver gemäß einem Molverhältnis von 1:1), einer Kobaltquelle (ein Gemisch bestehend aus Kobaltnitrat und Kobaltpulver gemäß einem Molverhältnis von 1:1,7), einer Aluminiumquelle (ein Gemisch bestehend aus Aluminiumnitrat und Aluminiumpulver gemäß einem Molverhältnis von 1:1,6) und eines Verbrennungsratenreglers Silbernitrat und Steuern des Massenverhältnisses der Nickelquelle, der Kobaltquelle, der Aluminiumquelle und des Silbernitrat s auf 0,763:0,153: 0,050:0,034, wobei nach gründlichem und gleichmäBigem Mischen ein erste Mischungsmaterial erhalten wird, wobei das erste Mischungsmaterial zur weiteren Nutzung in einen kleinen Tiegel geführt wird, (2) Erhitzen des kleinen Tiegels in einem Muffelofen bei 600°C für 3 h.(1) Take a nickel source (a mixture consisting of nickel nitrate and nickel powder in a molar ratio of 1:1), a cobalt source (a mixture consisting of cobalt nitrate and cobalt powder in a molar ratio of 1:1.7), an aluminum source (a mixture consisting of of aluminum nitrate and aluminum powder according to a molar ratio of 1:1.6) and a combustion rate controller silver nitrate and controlling the mass ratio of the nickel source, the cobalt source, the aluminum source and the silver nitrate s to 0.763:0.153:0.050:0.034, wherein after thoroughly and uniformly mixing a obtaining the first mixture material, feeding the first mixture material into a small crucible for further use, (2) heating the small crucible in a muffle furnace at 600°C for 3 hours.

Nach Beendigung des Erhitzens wird es für eine halbe Stunde abgekühlt, entfernt und gesiebt, um ein Verbundoxid mit einer TeilchengröBe von 85-100 nm zu erhalten, (3) Sieben des resultierenden Verbundoxids, Auswählen des Verbundoxids mit einem Molverhältnis von Nickel, Kobalt und Aluminium nahe 8:1,5:0,5 mittels XRD, danach Zugeben einer Lithtumquelle (ein Gemisch bestehend aus Lithiumnitrat und Lithiumpulver gemäß einem molaren Verhältnis von 1:1,3) zu dem Verbundoxid und Steuern des Massenverhältnisses des Verbundoxids und der Lithiumguelle auf 0,660:0,364, gründliches und gleichmäfiges Mischen, um ein zweites Mischungsmaterial zu erhalten, wobei das zweite Mischungsmaterial in einen kleinen Tiegel zur weiteren Nutzung geführt wird, (4) Einsetzen des kleinen Tiegels in den groBen Tiegel, danach Erhitzen in einem Muffelofen bei 750°C für 5 h.After the completion of heating, it is cooled for half an hour, removed and sieved to obtain a composite oxide having a particle size of 85-100 nm. (3) Sieving the resulting composite oxide, selecting the composite oxide having a molar ratio of nickel, cobalt and aluminum near 8:1.5:0.5 by XRD, then adding a lithium source (a mixture consisting of lithium nitrate and lithium powder according to a molar ratio of 1:1.3) to the composite oxide and controlling the mass ratio of the composite oxide and the lithium source to 0.660 :0.364, mixing thoroughly and uniformly to obtain a second mixture material, feeding the second mixture material into a small crucible for further use, (4) inserting the small crucible into the large crucible, then heating in a muffle furnace at 750°C for 5 hours.

Nach Beendigung des Erhitzens wird es für eine halbe Stunde abgekühlt, entfernt und gesiebt, um NCA-Batteriekathodenmaterial mit einer TeilchengröfBe von 85-100 nm zu erhalten.After the heating is finished, it is cooled for half an hour, removed and sieved to obtain NCA battery cathode material with a particle size of 85-100 nm.

Das NCA-Batteriekathodenmaterial wird getestet und es enthält Lithium, Nickel, Kobalt und Aluminium in einem Molverhältnis von 10:8:1,5:0,5. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obige optimale Ausführungsform beschränkt, und jedermann kann zu verschiedenen anderen Formen unter der Inspiration der vorliegenden Erfindung kommen, aber unabhängig von jeder Variation in seiner Form oder Struktur, jede technische Lösung, die die gleichen oder ähnlichen technischen Merkmale wie in der vorliegenden Erfindung enthält, fällt in den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung.The NCA battery cathode material is tested and contains lithium, nickel, cobalt and aluminum in a molar ratio of 10:8:1.5:0.5. The present invention is not limited to the above optimal embodiment, and anyone can come to various other forms under the inspiration of the present invention, but regardless of any variation in its shape or structure, any technical solution having the same or similar technical features as contained in the present invention falls within the scope of the present invention.

Claims (10)

Patentansprüchepatent claims 1. Verfahren zur Synthese von NCA-Batteriematerial durch Verbrennung oder sogar Deflagration, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst, (1) Nehmen jeweils einer Nickelquelle, einer Kobaltquelle bzw. einer Aluminiumquelle und gründliches und gleichmäßiges Mischen derselben, um ein erstes Mischungsmaterial zu erhalten, (2) Unterziehen des ersten Mischungsmaterials einer Verbrennungs- oder sogar Deflagrationsreaktion unter Hochtemperaturbedingungen, um ein Verbundoxid zu erhalten, (3) Hinzufügen einer Lithiumquelle zu dem Verbundoxid und gründliches und gleichmäßiges Mischen, um ein zweites Mischungsmaterial zu erhalten, (4) Unterziehen des zweiten Mischungsmaterials einer Verbrennungs- oder sogar einer Deflagrationsreaktion unter Hochtemperaturbedingungen, um das NCA-Batteriematerial zu erhalten.1. Process for the synthesis of NCA battery material by combustion or even deflagration, characterized in that it comprises the following steps, (1) taking respectively a source of nickel, a source of cobalt and a source of aluminum and mixing them thoroughly and uniformly to obtain a first mixture material (2) subjecting the first mixture material to combustion or even deflagration reaction under high temperature conditions to obtain a composite oxide, (3) adding a lithium source to the composite oxide and mixing thoroughly and uniformly to obtain a second mixture material, (4) subjecting the second mixture material to a combustion or even a deflagration reaction under high temperature conditions to obtain the NCA battery material. 152. Verfahren zur Synthese von NCA-Batteriematerial durch Verbrennung oder sogar Deflagration nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (1) die Nickelquelle Nickelnitrat und/oder Nickelpulver ist, die Kobaltquelle Kobaltnitrat und/oder Kobaltpulver ist, und die Aluminiumquelle Aluminiumnitrat und/oder Aluminiumpulver ist.152. Process for the synthesis of NCA battery material by combustion or even deflagration according to claim 1, characterized in that in step (1) the nickel source is nickel nitrate and/or nickel powder, the cobalt source is cobalt nitrate and/or cobalt powder, and the aluminum source is aluminum nitrate and /or aluminum powder. 203. Verfahren zur Synthese von NCA-Batteriematerial durch Verbrennung oder sogar Deflagration nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (1) das Massenverhältnis der Nickelquelle, der Kobaltquelle und der Aluminiumquelle 0,744- 0,800:0, 150-0, 163:0,050-0,063 ist.203. Process for the synthesis of NCA battery material by combustion or even deflagration according to claim 1, characterized in that in step (1) the mass ratio of the nickel source, the cobalt source and the aluminum source is 0.744-0.800:0.150-0.163:0.050 is -0.063. 4. Verfahren zur Synthese von NCA-Batteriematerial durch Verbrennung oder sogar Deflagration nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (2) dem ersten Mischungsmaterial weiterhin ein Verbrennungsratenregler zugesetzt wird.4. Method for synthesizing NCA battery material by combustion or even deflagration according to claim 1, characterized in that in step (2) a combustion rate modifier is further added to the first mixture material. 5. Verfahren zur Synthese von NCA-Batteriematerial durch Verbrennung oder sogar Deflagration nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsratenregler mit einer Masse von 3-8% der Masse des ersten Mischungsmaterials zugegeben wird.5. Method for the synthesis of NCA battery material by combustion or even deflagration according to claim 4, characterized in that the combustion rate modifier is added with a mass of 3-8% of the mass of the first mixture material. 6. Verfahren zur Synthese von NCA-Batteriematerial durch Verbrennung oder sogar Deflagration nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsratenregulator eine Mischung aus einem oder mehreren aus Melaninjin, Thaumatin, Pikrinsäure, Oxytocin und Nitrat ist.6. Process for the synthesis of NCA battery material by combustion or even deflagration according to claim 4 or 5, characterized in that the combustion rate regulator is a mixture of one or more of melaninjin, thaumatin, picric acid, oxytocin and nitrate. 57. Verfahren zur Synthese von NCA-Batteriematerial durch Verbrennung oder sogar Deflagration nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (2) die Hochtemperaturbedingungen bei 500-1200°C ist und die die Zeit der Verbrennungs- oder sogar der Deflagrationsreaktion 2-4 Stunden. beträgt57. Process for the synthesis of NCA battery material by combustion or even deflagration according to claim 1, characterized in that in step (2) the high temperature condition is at 500-1200°C and the time of the combustion or even the deflagration reaction is 2-4 Hours. amounts to 8. Verfahren zur Synthese von NCA-Batteriematerial durch Verbrennung oder sogar Deflagration nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (3) die Lithiumquelle Lithiumnitrat und/oder Lithiumpulver ist; das Massenverhältnis des Verbundoxids zur Lithtumquelle 0,636-0,660:0,340-0,364 beträgt.8. Process for the synthesis of NCA battery material by combustion or even deflagration according to claim 1, characterized in that in step (3) the lithium source is lithium nitrate and/or lithium powder; the mass ratio of the composite oxide to the lithium source is 0.636-0.660:0.340-0.364. 9. Verfahren zur Synthese von NCA-Batteriematerial durch Verbrennung oder sogar Deflagration nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Schritt (4) die Hochtemperaturbedingungen bei 650-1000°C ist und die Verbrennungs- oder sogar Deflagrationsreaktionszeit 4-6 Stunden beträgt.9. Process for synthesizing NCA battery material by combustion or even deflagration according to claim 1, characterized in that in step (4) the high temperature condition is at 650-1000°C and the combustion or even deflagration reaction time is 4-6 hours. 10. Verfahren zur Synthese von NCA-Batteriematerial durch Verbrennung oder sogar Deflagration nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in den Schritten (2) und (4) die Verbrennungs- oder sogar Deflagrationsreaktion unter Zugabe einer Verbrennungshilfe durchgeführt wird, wobei die Verbrennungshilfe sich um Holzpulver und/oder Kohlepulver handelt.10. Process for the synthesis of NCA battery material by combustion or even deflagration according to claim 1, characterized in that in steps (2) and (4) the combustion or even deflagration reaction is carried out with the addition of a combustion aid, the combustion aid being wood powder and/or carbon powder.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN1652375A (en) * 2004-02-06 2005-08-10 三星Sdi株式会社 Positive active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery comprising the same
CN109686974A (en) * 2018-12-25 2019-04-26 安徽理工大学 A method of burning or even detonation synthesize NCA battery material

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1652375A (en) * 2004-02-06 2005-08-10 三星Sdi株式会社 Positive active material for rechargeable lithium battery, method of preparing the same, and rechargeable lithium battery comprising the same
CN109686974A (en) * 2018-12-25 2019-04-26 安徽理工大学 A method of burning or even detonation synthesize NCA battery material

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