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混合高鎳正極材料及其制備方法與流程

960   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:寧夏中化鋰電池材料有限公司  
2023-10-24 10:45:45
1.本發(fā)明屬于鋰離子電池正極材料領(lǐng)域,涉及一種混合高鎳正極材料及其制備方法。 背景技術(shù): 2.鋰離子二次電池具有能量密度大、循環(huán)性能好、自放電小、體積小等特點(diǎn),已經(jīng)在移動通信設(shè)備、小型電子產(chǎn)品、航空航天及生物醫(yī)藥等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,目前市場主要由鈷酸鋰和磷酸鐵鋰占據(jù),但高成本的鈷酸鋰和低容量的磷酸鐵鋰均不能滿足鋰電消費(fèi)市場需求。隨著市場對正極材料能量密度提高要求,ncm8系及nca等高鎳三元將會逐漸成為主流。 3.高鎳三元正極材料具備高的克比容量,不具備高的壓實(shí)密度,而能量密度和克比容量以及壓實(shí)密度均為正相關(guān)關(guān)系,克比容量一般通過提高鎳含量來達(dá)到,但鎳含量越高,鎳鋰混排越嚴(yán)重,對材料性能影響較大。壓實(shí)密度一般通過大小顆?;旌瞎に噥磉_(dá)到。 4.目前大小顆?;旌瞎に囈阎鸩酵晟?,如中國專利文獻(xiàn)cn103904310a披露,將大小兩種粒徑前驅(qū)體分別配鋰燒結(jié),粉碎后按不同比例混合;又如中國專利文獻(xiàn)cn110010889a披露,將大小兩種粒徑前驅(qū)體混合后,配鋰燒結(jié)、粉碎、水洗后進(jìn)行二燒;再如中國專利文獻(xiàn)cn111384372a披露,將一種前驅(qū)體分別配鋰,在不同溫度下燒結(jié),得到多晶和單晶,經(jīng)過表面包覆后進(jìn)行混合燒結(jié)。 5.以上方法粒度分布不夠廣泛,顆粒填充率較低,且均采用機(jī)械干法混合。干法混合由于粉體的團(tuán)聚以及靜電效應(yīng)的原因,容易產(chǎn)生逆均化導(dǎo)致均勻度較差,另外干法混合形成的點(diǎn)狀包覆無法形成有效保護(hù),易在充放電過程發(fā)生副反應(yīng),導(dǎo)致電池產(chǎn)氣鼓包,循環(huán)性能以及安全性能較差。 6.因此,本領(lǐng)域需要一種綜合性能好的三元正極材料及其制備方法。 技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素: 7.本發(fā)明的目的是提供一種高壓實(shí)高倍率高循環(huán)的混合三元正極材料及其制備方法,該材料粒徑分布廣,材料填充率高,顆粒配位數(shù)高,表面包覆層均勻,從而使得鋰離子電池能量密度升高,倍率性能提升,表面殘堿降低,循環(huán)性能改善。 8.具體而言,本發(fā)明的一個方面提供一種混合高鎳正極材料,所述混合高鎳正極材料由物質(zhì)的量之比為l:m:n的多晶大顆粒、多晶小顆粒和單晶顆粒經(jīng)濕法摻混并包覆包覆劑后燒結(jié)而成,其中5≤l≤10,0≤m≤5,0≤n≤5,l+m+n=10; 9.所述多晶大顆粒由前驅(qū)體ni xm1-x (oh)2與鋰鹽燒結(jié)而成,其中0.6≤x《1,m為選自co、mn和al中的兩種或三種元素,所述多晶大顆粒的d50粒徑為10~15μ
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