CN104934572B - 一种镍钴铝锂/二氧化钛复合正极材料的制备方法 - Google Patents

一种镍钴铝锂/二氧化钛复合正极材料的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104934572B
CN104934572B CN201510195976.3A CN201510195976A CN104934572B CN 104934572 B CN104934572 B CN 104934572B CN 201510195976 A CN201510195976 A CN 201510195976A CN 104934572 B CN104934572 B CN 104934572B
Authority
CN
China
Prior art keywords
nickel cobalt
aluminium lithium
cobalt aluminium
lithium
positive pole
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201510195976.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104934572A (zh
Inventor
于晓霞
郭幸
汤玲花
王红忠
谭玉虎
李俊杰
马骞
吴天红
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jinchuan Group Co Ltd
Original Assignee
Jinchuan Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jinchuan Group Co Ltd filed Critical Jinchuan Group Co Ltd
Priority to CN201510195976.3A priority Critical patent/CN104934572B/zh
Publication of CN104934572A publication Critical patent/CN104934572A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104934572B publication Critical patent/CN104934572B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)

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 (1)

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；
所述金属镍盐、钴盐、铝盐和锂盐分别为硝酸盐或氯化盐。
CN201510195976.3A 2015-04-23 2015-04-23 一种镍钴铝锂/二氧化钛复合正极材料的制备方法 Active CN104934572B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510195976.3A CN104934572B (zh) 2015-04-23 2015-04-23 一种镍钴铝锂/二氧化钛复合正极材料的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510195976.3A CN104934572B (zh) 2015-04-23 2015-04-23 一种镍钴铝锂/二氧化钛复合正极材料的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104934572A CN104934572A (zh) 2015-09-23
CN104934572B true CN104934572B (zh) 2017-10-03

Family

ID=54121636

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510195976.3A Active CN104934572B (zh) 2015-04-23 2015-04-23 一种镍钴铝锂/二氧化钛复合正极材料的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104934572B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170090196A (ko) * 2016-01-28 2017-08-07 주식회사 엘지화학 전기화학 성능이 우수한 양극활물질 및 이를 포함하는 리튬 이차 전지
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
CA3236221A1 (en) 2021-10-25 2023-05-04 Umicore Method for preparing a precursor material for a li-containing cathode active material

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10255804A (ja) * 1997-01-07 1998-09-25 Murata Mfg Co Ltd リチウム二次電池
US10476100B2 (en) * 2010-10-04 2019-11-12 Ford Global Technologies, Llc Lithium-containing electrode material for electrochemical cell systems
CN103972499B (zh) * 2014-05-16 2018-04-10 浙江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
CN104124452B (zh) * 2014-07-24 2016-05-18 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

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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

Also Published As

Publication number Publication date
CN104934572A (zh) 2015-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105118967B (zh) 一种金属氧化物包覆改性的掺杂三元正极材料及其制备方法
CN105932233B (zh) 一种锂离子电池富锂锰基正极材料的制备方法
CN103730638B (zh) 一种氮掺杂碳材料的制备方法
CN105140482B (zh) 一种改性锂离子电池正极材料及其制备方法
CN106340627B (zh) 一种钠离子电池正极材料的制备方法
CN102583583B (zh) 一种锂离子电池锰钴锂氧化物正极材料及其制备方法
CN106848213B (zh) 活性物质复合体的制造方法
CN109167050A (zh) 低成本高容量551530型三元正极材料的生产方法
CN104037411A (zh) 一种多元掺杂锂磷酸盐正极材料及制备方法
CN108682850A (zh) 一种微富锂高能量密度钴酸锂正极材料及其制备方法
CN104934572B (zh) 一种镍钴铝锂/二氧化钛复合正极材料的制备方法
CN109411735A (zh) 一种正极材料及其制备方法和锂离子电池
CN104282898A (zh) 一种高镍多元正极材料的表面改性方法
CN104282901B (zh) 一种高导电性动力电池用镍钴锰三元正极材料的制造方法
CN105826550A (zh) 一种含铁化合物涂层锰酸锂正极材料的制备方法
CN106058189B (zh) 一种合成锂离子电池高容量负极材料的方法
CN106745337A (zh) 一种LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2的制备方法
CN105489842B (zh) 一种富锂锰基正极材料及其制备方法
CN102664263A (zh) 锂离子电池正极材料碳包覆柱状磷酸钒锂的制备方法
CN103594696A (zh) 一种表面包覆的锂离子电池高电压正极材料的制备方法
CN106784659A (zh) 一种尖晶石层状异质结构材料以及制备方法
CN104319400A (zh) 纳米尖晶石型锰酸锂的制备方法
CN105609715B (zh) 一种铝钛共掺杂的镍锰酸锂锂离子电池正极材料及其制备方法
CN104752712A (zh) 一种镍钴铝酸锂正极材料制备方法
CN106711420B (zh) 一种锂电池钛酸锂复合负极材料的制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant