CN104934572A - 一种镍钴铝锂/二氧化钛复合正极材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种镍钴铝锂/二氧化钛复合正极材料的制备方法，这种复合正极材料包括镍钴铝锂内层和TiO2外层；包括步骤：将金属盐按内层镍钴铝锂材料中金属比例配制成溶液；通过雾化器雾化后喷入高温热解炉中，得到内层镍钴铝锂材料；将所述内层镍钴铝锂材料加入装有四氯化钛的容器中，充分搅拌、浆化，得到混合浆液；然后干燥、焙烧、破碎、筛分得到镍钴铝锂/二氧化钛复合正极材料。该方法制备的镍钴铝锂/二氧化钛复合正极材料产品颗粒为单晶颗粒，包覆均匀，组分均一。

Description

一种镍钴铝锂/二氧化钛复合正极材料的制备方法
技术领域
本发明涉及锂电池材料技术领域，具体涉及一种镍钴铝锂/二氧化钛复合正极材料的制备方法。
背景技术
    锂离子电池相对于传统的二次电池具有循环性能好、比容量大和能量密度高等优点。锂离子正极材料是锂离子电池研究的热点。开发高性能、低成本的电池正极材料是目前锂离子电池产业发展的关键。相对于镍酸锂、钴酸锂和镍钴锰锂，改性的镍钴铝锂在电化学性能、成本低方面均具有相当的潜力。
现有的镍钴铝锂材料的制备方法主要有化学沉淀法何固相烧结法。化学沉淀法需添加沉淀剂且工艺周期长、工序繁多、产品性能均一性差且洗涤带来大量废水处理问题。固相烧结主要是将反应物研磨后烧结，但是固相烧结法耗时长、产品配比稳定性差。
发明内容
本发明提供一种镍钴铝锂/二氧化钛复合正极材料的制备方法，以解决现有方法工艺周期长、成本高、组分均一性差的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种镍钴铝锂/二氧化钛复合正极材料的制备方法，所述镍钴铝锂/二氧化钛复合正极材料包括镍钴铝锂内层和TiO2外层；内层镍钴铝锂材料的化学通式为LiNi1-x-yCoXAlYO2，其中0.1≤X≤0.2，0＜Y≤0.1，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
（1）将金属镍盐、钴盐、铝盐和锂盐溶于去离子水，搅拌，得到混合均匀的溶液；所述溶液中的金属组成为LiNi1-x-yCoXAlY，其中0.1≤X≤0.2，0＜Y≤0.1，所述金属镍盐、钴盐、铝盐和锂盐的总质量与去离子水的质量比为1：2～1：15；
（2）将配置好的溶液通过雾化器雾化后喷入高温热解炉中，热解炉温度控制在300～1000℃，得到内层镍钴铝锂材料；
（3）将内层镍钴铝锂材料加入到装有四氯化钛的容器中，充分搅拌、浆化，得到混合浆液。
（4）将所得混合浆液加入到离心式喷雾干燥器，控制干燥温度为100～300℃，得到正极材料前驱体；
（5）将所得正极材料前驱体进行焙烧，焙烧温度控制在700℃～1000℃，焙烧时间1～4h；将焙烧所得材料破碎、筛分，即得所述镍钴铝锂/二氧化钛复合正极材料。
所述金属镍盐、钴盐、铝盐和锂盐分别为硝酸盐或氯化盐，即可以都是硝酸盐，也可以都是氯化银，也可以是硝酸盐和氯化盐的混合物。
与现有技术相比，本发明具有如下方面优点：
（1）将镍盐、钴盐、铝盐和锂盐制备成混合溶液然后热解直接得到内层镍钴铝锂材料，工艺步骤简单。
（2）热解反应过程迅速，内层镍钴铝锂材料产品成分偏析非常小，确保组分均一，按比例分布。
（3）工艺流程短，全流程反应时间为1～6h。
（4）包覆均匀，粒度均匀，保障了产品性能的一致性。
（5）获得产品颗粒为单晶颗粒，使得制作电池工序中避免了颗粒破碎等不利因素。
附图说明
图1是实施例1制备的镍钴铝锂/二氧化钛正极材料的扫描电子显微镜图。
图2是实施例1制备的镍钴铝锂/二氧化钛正极材料的循环性能图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步阐述。
实施例1
（1）将配置好的浓度均为1mol/L的氯化镍、氯化钴、氯化铝、氯化锂分别取0.8L、0.15L、0.05L、1L混合，搅拌，得混合溶液。
（2）将所得混合溶液以用雾化器喷入热解炉中，控制热解温度为700℃，得到内层镍钴铝锂材料。
（3）将所得得到内层镍钴铝锂材料加入装有四氯化钛的容器中搅拌，浆化，得到混合浆液。
（4）将所得混合浆液加入离心式喷雾干燥机中，控制干燥温度为100～300℃，得到正极材料前驱体。
（5）将所得正极材料前驱体加入焙烧炉，800℃焙烧2h，将所得产物破碎、筛分后即得镍钴铝锂/二氧化钛复合正极材料。
如图1镍钴铝锂/二氧化钛正极材料的扫描电子显微镜图，产品粒度均匀。如图2所示，产品的循环性能好。
实施例2
（1）将配置好的浓度均为2mol/L的氯化镍、氯化钴、氯化铝、氯化锂分别取0.8L、0.15L、0.05L、1L混合，搅拌，得混合溶液。
（2）将所得混合溶液以用雾化器喷入热解炉中，控制热解温度为900℃，得到内层镍钴铝锂材料。
（3）将所得得到内层镍钴铝锂材料加入装有四氯化钛的容器中搅拌，浆化，得到混合浆液。
（4）将所得混合浆液加入离心式喷雾干燥机中，控制干燥温度为100～300℃，得到正极材料前驱体。
（5）将所得正极材料前驱体加入焙烧炉，800℃焙烧4h，将所得产物破碎、筛分后即得镍钴铝锂/二氧化钛复合正极材料。
实施例3
（1）将配置好的浓度均为2mol/L的氯化镍、氯化钴、氯化铝、氯化锂分别取0.8L、0.12L、0.08L、1L混合，搅拌，得混合溶液。
（2）将所得混合溶液以用雾化器喷入热解炉中，控制热解温度为950℃，得到内层镍钴铝锂材料。
（3）将所得得到内层镍钴铝锂材料加入装有四氯化钛的容器中搅拌，浆化，得到混合浆液。
（4）将所得混合浆液加入离心式喷雾干燥机中，控制干燥温度为100～300℃，得到正极材料前驱体。
（5）将所得正极材料前驱体加入焙烧炉，780℃焙烧3h，将所得产物破碎、筛分后即得镍钴铝锂/二氧化钛复合正极材料
实施例4
（1）将配置好的浓度均为1mol/L的氯化镍、氯化钴、氯化铝、氯化锂分别取0.8L、0.15L、0.05L、1L混合，搅拌，得混合溶液。
（2）将所得混合溶液以用雾化器喷入热解炉中，控制热解温度为800℃，得到内层镍钴铝锂材料。
（3）将所得得到内层镍钴铝锂材料加入装有四氯化钛的容器中搅拌，浆化，得到混合浆液。
（4）将所得混合浆液加入离心式喷雾干燥机中，控制干燥温度为100～300℃，得到正极材料前驱体。
（5）将所得正极材料前驱体加入焙烧炉，1000℃焙烧2h，将所得产物破碎、筛分后即得镍钴铝锂/二氧化钛复合正极材料。

Claims (2)

1.一种镍钴铝锂/二氧化钛复合正极材料的制备方法，所述镍钴铝锂/二氧化钛复合正极材料包括镍钴铝锂内层和TiO2外层；内层镍钴铝锂材料的化学通式为LiNi1-x-yCoXAlYO2，其中0.1≤X≤0.2，0＜Y≤0.1，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
（1）将金属镍盐、钴盐、铝盐和锂盐溶于去离子水，搅拌，得到混合均匀的溶液；所述溶液中的金属组成为LiNi1-x-yCoXAlY，其中0.1≤X≤0.2，0＜Y≤0.1，所述金属镍盐、钴盐、铝盐和锂盐的总质量与去离子水的质量比为1：2～1：15；
（2）将配置好的溶液通过雾化器雾化后喷入高温热解炉中，热解炉温度控制在300～1000℃，得到内层镍钴铝锂材料；
（3）将所述内层镍钴铝锂材料加入到装有四氯化钛的容器中，充分搅拌、浆化，得到混合浆液；
（4）将所得混合浆液加入到离心式喷雾干燥器，控制干燥温度为100～300℃，得到正极材料前驱体；
（5）将所得正极材料前驱体进行焙烧，焙烧温度控制在700℃～1000℃，焙烧时间1～4h；将焙烧所得材料破碎、筛分，即得所述镍钴铝锂/二氧化钛复合正极材料。
2.如权利要求1所述的一种镍钴铝锂/二氧化钛复合正极材料的制备方法，其特征在于：所述金属镍盐、钴盐、铝盐和锂盐分别为硝酸盐或氯化盐。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107017385A (zh) * 2016-01-28 2017-08-04 株式会社Lg化学 阳极活性物质、其制造方法以及锂二次电池
CN108321365A (zh) * 2017-12-22 2018-07-24 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种TiO2包覆改性NCA正极材料的方法
WO2023072737A1 (en) 2021-10-25 2023-05-04 Umicore Method for preparing a precursor material for a li-containing cathode active material

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1187698A (zh) * 1997-01-07 1998-07-15 株式会社村田制作所 锂蓄电池
US20110143204A1 (en) * 2010-10-04 2011-06-16 Ford Global Technologies, Llc Lithium-Containing Electrode Material for Electrochemical Cell Systems
CN103972499A (zh) * 2014-05-16 2014-08-06 海宁美达瑞新材料科技有限公司 一种改性的镍钴铝酸锂正极材料及其制备方法
CN104124452A (zh) * 2014-07-24 2014-10-29 四川大学 一种导电钛化合物包覆的磷酸铁锂正极材料及其制备方法
CN104409700A (zh) * 2014-11-20 2015-03-11 深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司 一种镍基锂离子电池正极材料及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1187698A (zh) * 1997-01-07 1998-07-15 株式会社村田制作所 锂蓄电池
US20110143204A1 (en) * 2010-10-04 2011-06-16 Ford Global Technologies, Llc Lithium-Containing Electrode Material for Electrochemical Cell Systems
CN103972499A (zh) * 2014-05-16 2014-08-06 海宁美达瑞新材料科技有限公司 一种改性的镍钴铝酸锂正极材料及其制备方法
CN104124452A (zh) * 2014-07-24 2014-10-29 四川大学 一种导电钛化合物包覆的磷酸铁锂正极材料及其制备方法
CN104409700A (zh) * 2014-11-20 2015-03-11 深圳市贝特瑞新能源材料股份有限公司 一种镍基锂离子电池正极材料及其制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107017385A (zh) * 2016-01-28 2017-08-04 株式会社Lg化学 阳极活性物质、其制造方法以及锂二次电池
CN108321365A (zh) * 2017-12-22 2018-07-24 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种TiO2包覆改性NCA正极材料的方法
WO2023072737A1 (en) 2021-10-25 2023-05-04 Umicore Method for preparing a precursor material for a li-containing cathode active material

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