CN107910527A - 一种多孔隙镍钴铝三元材料前驱体及其制备方法 - Google Patents

一种多孔隙镍钴铝三元材料前驱体及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107910527A
CN107910527A CN201711143935.5A CN201711143935A CN107910527A CN 107910527 A CN107910527 A CN 107910527A CN 201711143935 A CN201711143935 A CN 201711143935A CN 107910527 A CN107910527 A CN 107910527A
Authority
CN
China
Prior art keywords
nickel
nickel cobalt
cobalt
lithium
dynamic modulus
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.)
Pending
Application number
CN201711143935.5A
Other languages
English (en)
Inventor
程露露
裴晓东
骆艳华
钱有军
佘世杰
刘晨
王凡
陈静
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.)
SINOSTEEL ANHUI TIANYUAN TECHNOLOGY Co Ltd
Original Assignee
SINOSTEEL ANHUI TIANYUAN TECHNOLOGY 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 SINOSTEEL ANHUI TIANYUAN TECHNOLOGY Co Ltd filed Critical SINOSTEEL ANHUI TIANYUAN TECHNOLOGY Co Ltd
Priority to CN201711143935.5A priority Critical patent/CN107910527A/zh
Publication of CN107910527A publication Critical patent/CN107910527A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/362—Composites
    • H01M4/364—Composites as mixtures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/485—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of mixed oxides or hydroxides for inserting or intercalating light metals, e.g. LiTi2O4 or LiTi2OxFy
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
    • H01M4/52—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron
    • H01M4/525—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of nickel, cobalt or iron of mixed oxides or hydroxides containing iron, cobalt or nickel for inserting or intercalating light metals, e.g. LiNiO2, LiCoO2 or LiCoOxFy
    • 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

Abstract

本发明公开了一种多孔隙镍钴铝三元材料前驱体及其制备方法，包括步骤如下：按摩尔比Ni/Co/Al为80:15:5称取镍源、钴源、铝源化合物，用去离子水配制成混合溶液；将混合溶液与配制好的沉淀剂、络合剂溶液并流进入反应釜中，然后向反应釜中加入添加剂；在25～85℃下搅拌，pH值控制在8～12，pH值稳定后，继续反应2～24h；料浆自然冷却，水洗、过滤、干燥，得到Ni0.8Co0.15Al0.05(OH)2，再经400～500℃预烧后得多孔隙镍钴铝三元材料前驱体；该前驱体为单一的物质、产品结晶度较好、样品内部形成多孔隙状态；可用于制备性能更佳的锂离子电池正极材料—镍钴铝酸锂。

Description

一种多孔隙镍钴铝三元材料前驱体及其制备方法
技术领域
本发明属于锂离子电池及其制备技术领域，尤其涉及一种在液相体系下金属离子与非金属材料共沉淀工艺制备多孔隙镍钴铝三元材料前驱体的方法、采用该多孔隙镍钴铝制备的镍钴铝酸锂、以该镍钴铝酸锂为主体的正极材料以及包含该正极材料的二次电池。
背景技术
随着新能源电动汽车等工业的迅猛发展，加快了锂电池行业的发展。其中最引人注目的要数特斯拉纯电动汽车，特斯拉第二款量产车型Model-S使用的是松下定制的三元材料电池，即镍钴铝三元材料电池。据调研发现，进入2014年以来，国内锂电池正极材料产业整体出现了向三元材料转移的趋势，下游的电池厂基本都在开发三元材料的电芯，也引导着上游的材料企业开始加大对三元材料的开发和生产力度。镍钴锰酸锂等三元材料作为动力电池正极材料在性价比、容量、大倍率特性等特点，将以强劲的市场竞争力正逐步成为锂离子电池正极材料的优胜者，并替代目前市场上主要其它电池正极材料。分析认为，随着三元材料在动力领域安全性逐步成熟，以及消费市场对于续航里程的需求提升，国内车企或将掀起一轮由磷酸铁锂转向三元路线的变道风潮。在此背景之下，三元材料市场有望迎来较大的市场需求。
近年来，由于便携式设备、电动汽车以及混合动力汽车的发展，可充电电池的需求量越来越大。锂离子电池因具有容量大、倍率性能高、安全性好以及价格低廉等优点而得到广泛应用。Li[Ni1-xMx]O2(M＝Co，Mn或Al等)高镍材料由于具有高达200mAh/g的比容量，成为一种最具前途的锂电池正极材料(KOSTECKI R,MCLARNON F.Local-probe studies ofdegradation of composite LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 cathodes in high-power lithium-ioncells[J].Electrochem Solid-State Lett,2004,7(10):A380-A383.)。其中LiNi0.8Co0.15Al0.05O2由于Co和Al的加入，增强了结构的稳定性，表现出更优异的电化学性能(WEAVING J S,COOWAR F,TEAGLE D A,etal.Development of high energy density Li-ion batteries based on LiNi1-x-yCoxAlyO2[J].J Power Sources,2001,97/98:733-735.)。但是，为了提高材料的振实密度，进而提升材料的体积能量密度，材料大部分被做成了大直径球形颗粒(陈勃涛.Synthesis of LiNi0.8Co0.15Al0.05O2 cathode material byspherical Co/Al-substitutedα-Ni(OH)2as the precursor and its electro-chemicalperformance[J].无机化学学报,2010,26(2):190-196.)。
对于三元材料镍钴铝的研究，无论是国外还是国内围绕的重点都是提高压实密度，提高循环倍率上。随着技术研究上的突破，三元材料逐渐引起更多生产厂家的重视。2015年12家正极材料(含三元前驱体)企业销售收入为73.1亿元，产量为63949吨，销量为59462吨，出口额为19.39亿元，出口正极材料12964吨，出口三元前驱体5261吨。其中，9家钴酸锂企业产量为36843吨，前六大生产企业为瑞翔、杉杉、巴莫、当升、盟固利、金瑞。5家锰酸锂企业产量为10812吨，前4大企业为乾运、杉杉、瑞翔、强能。7家三元材料企业产量为10228吨，前6大企业为厦门钨业、金和、科隆、天骄、杉杉、瑞翔。3家前驱体企业产量为7421吨，分别为金和、科隆和金瑞。全球范围来看，锂电池企业主要集中在日本、中国和韩国，相应的锂电池正极材料的生产也主要集中在以上国家。国内锂电正极材料行业集中度较高，已经形成了以京津地区、长江中下游地区和华南地区三大锂电正极材料产业基地。
目前全球较大的三元材料厂商还主要集中在中日韩三国，合计占约50％的市场份额。日本以其独特的专业技术积累把控市场，而韩国企业近些年迅速崛起，无论在技术还是产品品质方面都极具竞争力。中国企业进入时间不长，由特斯拉带动的金瑞科技是国内第一家NCA材料供应商，而后其他企业纷纷涉足三元。目前国内三元材料的供应集中度正在不断提高。
镍钴铝(NCA)三元电池材料是制作动力锂电池的新型材料之一，由于其在资源占用、性价比、安全性等方面的优势，已经被视为未来动力锂电池的新一代正极活性物质，市场前景广阔。本项目生产多孔隙镍钴铝三元动力电池前驱体材料，进一步提高镍钴铝三元材料的电性能指标，这既符合国家产业政策，也是市场发展的需要。
发明内容
为了进一步提高镍钴铝三元材料的电性能指标，本发明的目的在于提供一种多孔隙镍钴铝三元材料前驱体及其制备方法，控制镍、钴、铝三种金属离子与非金属材料在反应体系中的沉淀过程，得到一种单一的(非多种物质的混合)、产品结晶度较好、颗粒形貌呈不规则型的多孔隙镍钴铝三元材料前驱体，可以用于制备性能更佳的镍钴铝酸锂正极材料。
为了实现上述目的，本发明采用去离子水体系下金属离子与非金属材料共沉淀工艺制备镍钴铝三元材料前驱体，具体技术方案如下：
本发明提供了一种多孔隙镍钴铝三元材料前驱体的制备方法，其特征在于，该方法包括步骤如下：
1)按摩尔比Ni/Co/Al为80:15:5称取可溶性镍源、钴源、铝源化合物，并将镍源、钴源、铝源化合物溶解用去离子水配制成混合溶液；
2)将配制好的步骤1)的溶液与用去离子水配制好的沉淀剂溶液、络合剂溶液并流进入处于搅拌状态下的反应釜中，然后向反应釜中加入添加剂，控制反应体系温度在25～85℃下，优选40～80℃，更优选60～75℃，将反应釜中的pH值控制在8～12，优选10～12，待反应体系pH值稳定后，继续反应2～24h，优选4～16h，更优选8～12h；
3)将步骤2)所得的镍钴铝三元材料前驱体料浆自然冷却至室温，经水洗、过滤、干燥，得到镍钴铝三元材料前驱体Ni0.8Co0.15Al0.05(OH)2；
4)将步骤3)中干燥后的Ni0.8Co0.15Al0.05(OH)2经400～500℃预烧后得多孔隙镍钴铝三元材料前驱体。
进一步的，所述可溶性镍源化合物为硫酸镍、二氯化镍、硝酸镍中的一种或多种。
进一步的，所述可溶性钴源化合物为硝酸钴、硫酸钴、草酸钴、二氯化钴中的一种或多种。
进一步的，所述可溶性铝源化合物为硝酸铝、硫酸铝、四羟基合铝酸钠、偏铝酸钠中的一种或多种。
进一步的，镍源、钴源、铝源用去离子水配制的混合溶液的浓度为0.5～3mol/L，优选1～2mol/L。
进一步的，所述沉淀剂为氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锌、氢氧化铝中的一种或多种，沉淀剂溶液的浓度为0.5～6mol/L，优选1～4mol/L，更优选1.5～3mol/L。
进一步的，所述络合剂为氨水、柠檬酸、硫酸铵、氯化铵、硝酸铵中的一种或多种，络合剂溶液的浓度为0.2～4mol/L，优选2～4mol/L。
进一步的，所述添加剂为纳米碳粉、柠檬酸、乙酸铵、葡萄糖中的一种或多种，添加剂的用量为制得样品总量的0.2～5％。
本发明还提供了一种如上述任一项的制备方法制得的多孔隙镍钴铝三元材料前驱体。
本发明还提供了一种多孔隙镍钴铝酸锂，采用上述的多孔镍钴铝三元材料前驱体于通有氧气的管式炉中在400～500℃下预烧4～6h，然后将预烧后的料与锂化合物在700～800℃烧结10～15小时制得，其中锂化合物中锂元素与前驱体中镍、钴、铝元素的物质量比Li/(Ni+Co+Al)为1～1.2:1。进一步的，所述锂化合物可选自碳酸锂或一水氢氧化锂中的一种或多种。
本发明还提供了一种电池正极材料，该电池正极材料被用作通过电池电极反应反复进行充放电的二次电池的正极材料，以上述方法制得的多孔隙镍钴铝酸锂为主体。
本发明还提供了一种二次电池，以上述电池正极材料制作而成。
发明人通过优化实验条件惊喜的发现，通过上述方法可以制备单一的(非多种物质的混合)、产品结晶度较好、颗粒形貌呈不规则型的多孔隙镍钴铝三元材料前驱体。并且，采用上述多孔隙镍钴铝三元材料前驱体可以制得高纯度、多孔隙的镍钴铝酸锂。进一步的，采用上述多孔隙镍钴铝酸锂为主体可获得安全且具有高能量密度的二次电池正极材料。采用上述正极材料可获得安全方面良好的大容量、高功率的二次电池。
发明人还发现，采取三股溶液并流加入反应釜中，可以通过控制络合剂的加入速度，从而控制络合剂在反应体系中的浓度；通过控制沉淀剂的加入速度，从而控制反应体系的pH值；通过控制反应原料溶液的加入速度，从而控制Ni、Co、Al三种主要元素与络合剂、沉淀剂的比例关系，最终实现对镍、钴、铝三种主要元素共沉淀过程的控制。反应进行中加入添加剂，让其与金属离子共同沉淀下来，存在于样品的晶格空隙或均匀的分布于样品表面，经预烧结后形成多孔隙产品。
另外，本发明的制备方法与现有的镍钴铝氢氧化物制备方法相比，还具有以下特点：
1)通过控制反应条件控制镍钴铝氢氧化物的共沉淀过程，所得产品Ni的含量为48.83～53.32％、Co的含量为8.91～10.96％、Al的含量为1.30～1.51％、S的含量为0.026～0.150％，C的含量为1.5～6.0％，产品结晶度较好，颗粒形貌为不规则型，粒度D50在12um左右。
2)采取本实验方法制得的镍钴铝氢氧化物经纯氧烧结制得三元正极材料镍钴铝酸锂，XRD分析显示其产物中基本无杂相，产品在电压范围2.7～4.2V，0.1C充放电倍率下首次可逆比容量为200mAh/g左右。
附图说明
下面结合附图对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例1得到的镍钴铝氢氧化物XRD图；
图2是本发明实施例1得到的镍钴铝氢氧化物SEM图；
图3是本发明实施例6得到的镍钴铝酸锂XRD图；
图4是本发明实施例6得到的镍钴铝酸锂SEM图；
图5是本发明实施例1得到的镍钴铝氢氧化物的TG图；
图6是本发明对比实施例1得到的镍钴铝氢氧化物SEM图。
实施例2-5得到的镍钴铝氢氧化物的XRD图、TG图与实施例1相同；SEM图与实施例1相似。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明。
实施例1
按摩尔比Ni/Co/Al为80:15:5称取氯化镍100.00g、氯化钴18.76g、氯化铝3.51g，并将氯化镍、氯化钴、氯化铝溶解在去离子水中配制成2mol/L的混合溶液；将配制好的混合溶液与配制好的沉淀剂3mol/L的NaOH溶液、配制好的络合剂2mol/L的氨水溶液并流进入处于搅拌状态下的反应釜中，然后向反应釜中加入添加剂纳米级碳粉2g，反应体系温度控制在70℃下，将反应釜中的pH值控制在11.5；待反应体系pH值稳定后，继续反应8h；然后将所得到镍钴铝三元材料前驱体料浆自然冷却至室温，经水洗、过滤、干燥，得到镍钴铝三元材料前驱体Ni0.8Co0.15Al0.05(OH)2产品；最终将干燥后的产品经400～500℃℃预烧后得多孔隙镍钴铝三元材料前驱体。
实施例2
按摩尔比Ni/Co/Al为80:15:5称取硫酸镍100.00g、硫酸钴20.06g、硫酸铝7.92g，并将硫酸镍、硫酸钴、硫酸铝溶解在去离子水中配制成1mol/L的混合溶液；将配制好的混合溶液与配制好的沉淀剂2mol/L的KOH溶液、配制好的络合剂2mol/L的氯化铵溶液并流进入处于搅拌状态下的反应釜中，然后向反应釜中加入添加剂柠檬酸2g，反应体系温度控制在60℃下，将反应釜中的pH值控制在11.0；待反应体系pH值稳定后，继续反应10h；然后将所得到镍钴铝三元材料前驱体料浆自然冷却至室温，经水洗、过滤、干燥，得到镍钴铝三元材料前驱体Ni0.8Co0.15Al0.05(OH)2产品；最终将干燥后的产品经400～500℃预烧后得多孔隙镍钴铝三元材料前驱体。
实施例3
按摩尔比Ni/Co/Al为80:15:5称取硝酸镍100.00g、硝酸钴18.76g、硝酸铝8.06g，并将硝酸镍、硝酸钴、硝酸铝溶解在去离子水中配制成2mol/L的混合溶液；将配制好的混合溶液与配制好的沉淀剂1.5mol/L的NaOH溶液、配制好的络合剂2mol/L的硝酸铵溶液并流进入处于搅拌状态下的反应釜中，然后向反应釜中加入添加剂葡萄糖2g，反应体系温度控制在70℃下，将反应釜中的pH值控制在11.5；待反应体系pH值稳定后，继续反应12h；然后将所得到镍钴铝三元材料前驱体料浆自然冷却至室温，经水洗、过滤、干燥，得到镍钴铝三元材料前驱体Ni0.8Co0.15Al0.05(OH)2产品；最终将干燥后的产品经400～500℃预烧后得多孔隙镍钴铝三元材料前驱体。
实施例4
按摩尔比Ni/Co/Al为80:15:5称取氯化镍100.00g、氯化钴18.76g、偏铝酸钠2.16g，并将氯化镍、氯化钴、偏铝酸钠溶解在去离子水中配制成2.5mol/L的混合溶液；将配制好的混合溶液与配制好的沉淀剂2mol/L的NaOH溶液、配制好的络合剂4mol/L的氨水溶液并流进入处于搅拌状态下的反应釜中，然后向反应釜中加入添加剂乙酸铵2g，反应体系温度控制在60℃下，将反应釜中的pH值控制在11.2；待反应体系pH值稳定后，继续反应8h；然后将所得到镍钴铝三元材料前驱体料浆自然冷却至室温，经水洗、过滤、干燥，得到镍钴铝三元材料前驱体Ni0.8Co0.15Al0.05(OH)2产品；最终将干燥后的产品经400～500℃预烧后得多孔隙镍钴铝三元材料前驱体。
实施例5
按摩尔比Ni/Co/Al为80:15:5称取硫酸镍100.00g、硫酸钴20.06g、偏铝酸钠1.95g，并将硫酸镍、硫酸钴、偏铝酸钠溶解在去离子水中配制成3mol/L的混合溶液；将配制好的混合溶液与配制好的沉淀剂2mol/L的NaOH溶液、配制好的络合剂2mol/L的硫酸铵铵溶液并流进入处于搅拌状态下的反应釜中，然后向反应釜中加入添加剂柠檬酸2g，反应体系温度控制在75℃下，将反应釜中的pH值控制在11.2；待反应体系pH值稳定后，继续反应12h；然后将所得到镍钴铝三元材料前驱体料浆自然冷却至室温，经水洗、过滤、干燥，得到镍钴铝三元材料前驱体Ni0.8Co0.15Al0.05(OH)2产品；最终将干燥后的产品经400～500℃预烧后得多孔隙镍钴铝三元材料前驱体。
实施例6
将实例1中预烧后所得的多孔隙镍钴铝三元材料前驱体与氢氧化锂相混合，按氢氧化锂中锂元素与前驱体中镍、钴、铝元素的物质的量比Li/(Ni+Co+Al)为1.05，在通有氧气的管式炉中，于750℃下煅烧12小时，最终得到三元正极材料镍钴铝酸锂。
对比实施例1
按摩尔比Ni/Co/Al为80:15:5称取氯化镍100.00g、氯化钴18.76g、氯化铝3.51g，并将氯化镍、氯化钴、氯化铝溶解在去离子水中配制成2mol/L的混合溶液；将配制好的混合溶液与配制好的沉淀剂3mol/L的NaOH溶液、配制好的络合剂2mol/L的氨水溶液并流进入处于搅拌状态下的反应釜中，反应体系温度控制在70℃下，将反应釜中的pH值控制在11.5；待反应体系pH值稳定后，继续反应8h；然后将所得到镍钴铝三元材料前驱体料浆自然冷却至室温，经水洗、过滤、干燥，得到镍钴铝三元材料前驱体Ni0.8Co0.15Al0.05(OH)2产品。相对于实例1所得的多孔镍钴铝三元材料前驱体，此产品晶体致密、硬度大、比表面积小。
以上内容仅仅是对本发明所做的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例作各种修改或补充，只要不偏离本发明的构思或超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多孔隙镍钴铝三元材料前驱体的制备方法，其特征在于，该方法包括步骤如下：
1)按摩尔比Ni/Co/Al为80:15:5称取可溶性镍源、钴源、铝源化合物，并将镍源、钴源、铝源化合物溶解用去离子水配制成混合溶液；
2)将配制好的步骤1)的溶液与用去离子水配制好的沉淀剂溶液、络合剂溶液并流进入处于搅拌状态下的反应釜中，然后向反应釜中加入添加剂，控制反应体系温度在25～85℃下，优选40～80℃，更优选60～75℃，将反应釜中的pH值控制在8～12，优选10～12，待反应体系pH值稳定后，继续反应2～24h，优选4～16h，更优选8～12h；
3)将步骤2)所得的镍钴铝三元材料前驱体料浆自然冷却至室温，经水洗、过滤、干燥，得到镍钴铝三元材料前驱体Ni0.8Co0.15Al0.05(OH)2；
4)将步骤3)中干燥后的Ni0.8Co0.15Al0.05(OH)2经400～500℃预烧后得多孔隙镍钴铝三元材料前驱体。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，可溶性镍源化合物为硫酸镍、二氯化镍、硝酸镍中的一种或多种；可溶性钴源化合物为硝酸钴、硫酸钴、草酸钴、二氯化钴中的一种或多种；可溶性铝源化合物为硝酸铝、硫酸铝、四羟基合铝酸钠、偏铝酸钠中的一种或多种；镍源、钴源、铝源用去离子水配制的混合溶液的浓度为0.5～3mol/L，优选1～2mol/L。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，沉淀剂为氨水、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锌、氢氧化铝中的一种或多种，沉淀剂溶液的浓度为0.5～6mol/L，优选1～4，更优选1.5～3mol/L。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，络合剂为氨水、柠檬酸、硫酸铵、氯化铵、硝酸铵中的一种或多种，络合剂溶液的浓度为0.2～4mol/L，优选2～4mol/L。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，添加剂为纳米碳粉、柠檬酸、乙酸铵、葡萄糖中的一种或多种，添加剂的用量为所制备样品总量的0.2～5％。
6.如权利要求1‐5任一项的制备方法制得的多孔隙镍钴铝三元材料前驱体。
7.一种多孔隙镍钴铝酸锂，采用权利要求6的多孔镍钴铝三元材料前驱体于通有氧气的管式炉中在400～500℃下预烧4～6h，然后将预烧后的料与锂化合物在700～800℃烧结10～15小时制得，其中锂化合物中锂元素与前驱体中镍、钴、铝元素的物质量比Li/(Ni+Co+Al)为1～1.2：1。
8.如权利要求7所述的多孔隙镍钴铝酸锂，其中，所述锂化合物可选自二水醋酸锂或一水氢氧化锂中的一种或多种。
9.一种电池正极材料，该电池正极材料被用作通过电池电极反应反复进行充放电的二次电池的正极材料，以权利要求7所述的多孔隙镍钴铝酸锂为主体。
10.一种二次电池，以权利要求9所述的电池正极材料制作而成。
CN201711143935.5A 2017-11-17 2017-11-17 一种多孔隙镍钴铝三元材料前驱体及其制备方法 Pending CN107910527A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711143935.5A CN107910527A (zh) 2017-11-17 2017-11-17 一种多孔隙镍钴铝三元材料前驱体及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711143935.5A CN107910527A (zh) 2017-11-17 2017-11-17 一种多孔隙镍钴铝三元材料前驱体及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107910527A true CN107910527A (zh) 2018-04-13

Family

ID=61845793

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711143935.5A Pending CN107910527A (zh) 2017-11-17 2017-11-17 一种多孔隙镍钴铝三元材料前驱体及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107910527A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108767218A (zh) * 2018-05-21 2018-11-06 金川集团股份有限公司 一种电池用镍钴铝氢氧化物制备的后处理方法
CN109786695A (zh) * 2018-12-29 2019-05-21 合肥融捷能源材料有限公司 一种高倍率镍钴锰酸锂正极材料及其制备方法
CN110233257A (zh) * 2019-08-07 2019-09-13 湖南省正源储能材料与器件研究所 一种实心球形多重环状富锂锰基固溶体正极材料氧化物前驱体的制备方法
CN111276689A (zh) * 2020-02-16 2020-06-12 四川新锂想能源科技有限责任公司 一种纳米多孔三元前驱体制备方法
CN111899989A (zh) * 2020-08-06 2020-11-06 合肥工业大学 一种高稳定铝掺杂α相NiCo-LDHs电极材料的制备方法及其应用
CN113582255A (zh) * 2021-08-11 2021-11-02 荆门市格林美新材料有限公司 一种镍钴铝三元正极材料前驱体的制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103178261A (zh) * 2013-04-12 2013-06-26 长沙理工大学 一种快离子导体镶嵌型锂离子电池正极材料的原位合成方法
CN103178263A (zh) * 2013-02-21 2013-06-26 湖南桑顿新能源有限公司 一种镍钴铝酸锂正极材料的制备方法
CN103400973A (zh) * 2013-08-08 2013-11-20 郭建 一种镍钴铝酸锂及其前驱体的制备方法
CN103413932A (zh) * 2013-08-19 2013-11-27 北大先行科技产业有限公司 一种改性单晶型多元正极材料及其制备方法
CN104466154A (zh) * 2014-12-10 2015-03-25 哈尔滨工业大学（威海） 一种锂离子电池正极材料镍钴铝的制备方法
CN104779383A (zh) * 2015-04-07 2015-07-15 四川大学 一种高比能锂离子电池用正极材料的制备方法
CN107316995A (zh) * 2017-05-27 2017-11-03 广东烛光新能源科技有限公司 一种锂离子电池正极材料及其制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103178263A (zh) * 2013-02-21 2013-06-26 湖南桑顿新能源有限公司 一种镍钴铝酸锂正极材料的制备方法
CN103178261A (zh) * 2013-04-12 2013-06-26 长沙理工大学 一种快离子导体镶嵌型锂离子电池正极材料的原位合成方法
CN103400973A (zh) * 2013-08-08 2013-11-20 郭建 一种镍钴铝酸锂及其前驱体的制备方法
CN103413932A (zh) * 2013-08-19 2013-11-27 北大先行科技产业有限公司 一种改性单晶型多元正极材料及其制备方法
CN104466154A (zh) * 2014-12-10 2015-03-25 哈尔滨工业大学（威海） 一种锂离子电池正极材料镍钴铝的制备方法
CN104779383A (zh) * 2015-04-07 2015-07-15 四川大学 一种高比能锂离子电池用正极材料的制备方法
CN107316995A (zh) * 2017-05-27 2017-11-03 广东烛光新能源科技有限公司 一种锂离子电池正极材料及其制备方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108767218A (zh) * 2018-05-21 2018-11-06 金川集团股份有限公司 一种电池用镍钴铝氢氧化物制备的后处理方法
CN109786695A (zh) * 2018-12-29 2019-05-21 合肥融捷能源材料有限公司 一种高倍率镍钴锰酸锂正极材料及其制备方法
CN109786695B (zh) * 2018-12-29 2022-01-28 合肥融捷能源材料有限公司 一种高倍率镍钴锰酸锂正极材料及其制备方法
CN110233257A (zh) * 2019-08-07 2019-09-13 湖南省正源储能材料与器件研究所 一种实心球形多重环状富锂锰基固溶体正极材料氧化物前驱体的制备方法
CN110233257B (zh) * 2019-08-07 2020-01-10 湖南省正源储能材料与器件研究所 一种实心球形多重环状富锂锰基固溶体正极材料氧化物前驱体的制备方法
CN111276689A (zh) * 2020-02-16 2020-06-12 四川新锂想能源科技有限责任公司 一种纳米多孔三元前驱体制备方法
CN111899989A (zh) * 2020-08-06 2020-11-06 合肥工业大学 一种高稳定铝掺杂α相NiCo-LDHs电极材料的制备方法及其应用
CN111899989B (zh) * 2020-08-06 2022-02-11 合肥工业大学 一种高稳定铝掺杂α相NiCo-LDHs电极材料的制备方法及其应用
CN113582255A (zh) * 2021-08-11 2021-11-02 荆门市格林美新材料有限公司 一种镍钴铝三元正极材料前驱体的制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109336193B (zh) 多元素原位共掺杂三元材料前驱体及其制备方法和应用
EP3297072B1 (en) Methods for preparing nickel-cobalt-aluminum precursor material and cathode material with gradient distribution of aluminum element
CN107935059A (zh) 一种镍钴铝三元材料前驱体及其制备方法
CN107910527A (zh) 一种多孔隙镍钴铝三元材料前驱体及其制备方法
CN105720251B (zh) 一种钠离子电池硫化锑基复合材料及其制备方法
CN110085858B (zh) 一种铌-磷共掺杂高镍三元正极材料及其制备方法和应用
CN102983326B (zh) 一种球形锂镍钴复合氧化物正极材料的制备方法
CN102694166B (zh) 一种锂镍钴铝复合金属氧化物的制备方法
CN107123792B (zh) 双层复合结构三元正极材料及其制备方法
CN104993121B (zh) 一种镍锰掺混锂离子电池正极材料及其制备方法
CN108054371A (zh) 一种高振实密度、高倍率与长寿命富锂锰基正极材料及其制备方法
CN102244236A (zh) 一种锂离子电池富锂正极材料的制备方法
CN102208607A (zh) 一种锂过量层状氧化物正极材料的合成及其表面改性方法
CN113023794B (zh) 无钴高镍正极材料及其制备方法、锂离子电池正极及锂离子电池
CN108767216A (zh) 具有变斜率全浓度梯度的锂离子电池正极材料及其合成方法
CN103715418A (zh) 一种球形四氧化三钴的制备方法
CN111916687A (zh) 一种正极材料及其制备方法和锂离子电池
CN110863245B (zh) 三元正极材料及其制备方法、锂离子电池和电动汽车
CN106981651A (zh) 铷和/或铯掺杂的三元正极材料及制备方法、锂离子电池
CN106129360A (zh) 一种高振实密度富锂锰基正极材料及其制备方法
WO2010139142A1 (zh) 二次锂电池正极材料及其制备方法
CN106981652A (zh) 一种锂离子电池三元正极材料的模板法制备方法
CN101582500B (zh) 一种制备金属氧化物纳米片锂离子电池正极材料的方法
CN103715422B (zh) 电解法制备锂离子电池的高镍系正极材料的方法
CN115395007A (zh) 一种层状-尖晶石复合相单晶富锂锰基正极材料及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20180413