本发明属于电池材料领域,涉及一种三元前驱体的预处理方法及其产品和用途。
背景技术:
近年来,电动汽车里程焦虑的问题不断突出,促使锂离子电池不断向着高能量密度、低成本、高安全的方向发展。镍钴锰(铝)酸锂三元材料,即linixcoymzo2,其中,x y z=1,m选自mn和/或al,由于其比容量高而被广泛应用于电动汽车领域。然而,三元材料由于脱/嵌锂离子过程中存在较大的体积收缩/膨胀,导致材料内部产生裂纹,甚至导致材料颗粒的破碎、粉化,严重影响着三元材料的电化学性能发挥。此外,三元材料煅烧过程中需要加入过量的锂盐,导致三元产品表层残留碳酸锂、氢氧化锂等碱性物质,影响正极浆料的稳定性,加剧电池使用过程中的产气。
为了抑制三元材料的微裂纹的产生,减小材料中的残碱量,抑制电池产气,通常采用掺杂和包覆对三元材料进行改性处理;但是,由于三元材料前驱体和锂盐反应以及掺杂处理的煅烧温度(800~900℃)远高于包覆处理的温度(300~600℃),因此无法同步实现三元材料的掺杂和包覆。
目前,工业中主要采用两步煅烧的工艺,实现包覆、掺杂三元材料的制备,即先将前驱体与锂盐、掺杂剂在足够高的温度下煅烧,然后再与包覆剂在较低温度下煅烧;分步煅烧的工艺,步骤繁琐,加工成本高,不利于三元材料的发展与推广。
cn109461919a公开了一种包覆b2o3的掺杂三元正极材料的制备方法,所述制备方法包括如下歩骤:a.按li:[ni0.76mn0.14co0.10]:al=1.05:1:0.02的摩尔比称取锂盐、三元前躯体[ni0.76mn0.14co0.10(oh)2]和铝盐,加入无水乙醇中,在球磨罐中混料;b.混料均匀后,进行高温固化反应:在空气气氛中以2小时升到500℃,500℃下保温5小时,再以1小时升温到900℃,900℃下保温24小时,得到掺杂的三元正极材料lini0.76mn0.14co0.10al0.02o2,c.将b2o3加入到乙醇溶液中形成b2o3与乙醇的混合溶液,搅拌1~2小时,将正极材料lini0.76mn0.14co0.10al0.02o2加入到所述b2o3与乙醇的混合溶液中,在70~80℃的温度下混合搅拌4~8小时,直到乙醇完全蒸发,在空气气氛400~500℃下热处理4~6小时,得到包覆b2o3的掺杂三元正极材料lini0.76mn0.14co0.10al0.02o2;cn104701523a公开了一种掺杂包覆改性三元正极材料的制备方法;所述方法包括以下步骤:1)将三元材料前驱体、li2co3与轻稀土元素ce混合;2)将步骤1)中的混合物850-950℃烧结得到掺杂正极材料;3)将异丙醇钛溶解于无水乙醇中;4)将步骤2)获得的掺杂正极材料加入酒精中,将步骤3)中制备的溶液匀速缓慢地加入混合液中;5)将步骤4)获得的混合溶液通过抽滤装置过滤,过滤出来的正极材料颗粒置于烘箱烘干;6)将烘干的正极材料粉末烧结得到掺杂包覆改性三元正极材料;上述方案中锂化处理的温度均在850℃以上,进而易造成材料内锂镍混排,进而影响材料的循环性能和倍率性能。
因此,开发一种能有效降低前驱体锂化处理和掺杂处理温度,实现一步煅烧得到包覆、掺杂三元正极材料的前驱体预处理方法仍具有重要意义。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种三元前驱体的预处理方法及其产品及用途,本发明所述三元前驱体的预处理方法将三元前驱体与氧化剂混合,进行预氧化反应,得到预氧化三元前驱体;所述方法有效降低了前驱体后续锂化处理的温度,进而实现了一步煅烧制备包覆掺杂改性的三元正极材料;同时,较低的锂化处理温度抑制了包覆掺杂改性的三元正极材料中锂镍混排,提高了材料的倍率性能和循环性能;且所述预处理方法操作简单,工艺成本低。
为达到此发明目的,本发明采用以下技术方案:
第一方面,本发明提供了一种三元前驱体的预处理方法,所述方法包括将三元前驱体与氧化剂混合,进行预氧化反应,得到预氧化三元前驱体。
本发明所述三元前驱体的预处理方法将三元前驱体与氧化剂混合,进行预氧化反应,实现三元前驱体的预氧化,其能有效降低后续前驱体锂化处理和掺杂的煅烧温度,进而能通过一步煅烧实现三元前驱体的锂化、掺杂和包覆,相较于传统掺杂和包覆分步煅烧的工艺,明显降低了工艺成本;且后续锂化处理的温度降低,抑制了材料内锂镍混排,进而改善了材料的循环性能和倍率性能。
三元前驱体的制备工艺步骤一般包括有价金属的共沉淀、老化、液固分离、洗涤、干燥的步骤,本发明所述三元前驱体的预处理方法可在液固分离和洗涤过程得到的三元前驱体浆状物中加入氧化剂溶液,实现预氧化反应,进而降低后续锂化处理和掺杂的煅烧温度,进而通过一步煅烧实现锂化、掺杂和包覆,降低工艺成本,同时改善材料的倍率性能和循环性能。
优选地,所述氧化剂包括h2o2、liclo、liclo4、naclo、naclo4、na2s2o3、k2s2o3、na2s2o8及k2s2o8中的至少一种;优选为h2o2、liclo、na2s2o8或k2s2o8中的至少一种。
优选地,所述三元前驱体与氧化剂混合的方法包括将三元前驱体浆状物与氧化剂溶液混合。
优选地,所述氧化剂溶液中氧化剂的浓度为5wt%~20wt%,例如6wt%、8wt%、10wt%、12wt%、14wt%、16wt%或18wt%等,优选为10wt%-15wt%。
本发明所述氧化剂溶液的浓度在上述范围内,其有利于三元前驱体的预氧化;当浓度小于5wt%时,溶液氧化性较差,造成前驱体氧化不充分,氧化效率低,导致生产成本增加,当浓度大于20wt%时,氧化剂与前驱体混合过程中,导致前驱体局部过氧化,影响材料的一致性。
优选地,所述氧化剂溶液与三元前驱体浆状物的质量比为0.5~10:1,例如0.5:1、1:1、2:1、2.5:1、4:1、5:1、6:1、7:1、8:1或9:1等。
优选地,所述三元前驱体浆状物的固含量为40%~90%,例如40%、45%、50%、55%、60%、70%、80%或90%等。
优选地,所述预氧化反应的过程伴随搅拌。
优选地,所述预氧化反应的时间为0.5~5h,例如1h、2h、3h或4h等。
优选地,所述三元前驱体浆状物中三元前驱体的分子式为nixcoymz(oh)2,其中,x y z=1,m选自mn和/或al。
优选地,所述预氧化反应结束后还包括液固分离、水洗、干燥。
优选地,所述三元前驱体以三元前驱体浆状物的形式与氧化剂混合,所述三元前驱体浆状物的制备方法包括:
(a)配制铝源和锰源中的至少一种与镍源、钴源的混合溶液;
(b)将步骤(a)所述混合溶液、氢氧化钠溶液及氨水混合,进行反应,得到所述三元前驱体浆状物。
优选地,步骤(a)所述混合溶液中金属离子浓度为1~4mol/l;例如2mol/l或3mol/l等。
优选地,所述氢氧化钠溶液的浓度为2~6mol/l;例如3mol/l、4mol/l或5mol/l等。
优选地,所述氨水的浓度为5wt%~20wt%;例如7wt%、10wt%、13wt%、15wt%或18wt%等。
优选地,步骤(a)所述铝源包括硝酸铝、硫酸铝及氯化铝中的至少一种。
优选地,步骤(a)所述锰源包括硫酸锰、氯化锰及硝酸锰中的至少一种。
优选地,步骤(a)所述镍源包括硫酸镍、氯化镍及硝酸镍中的至少一种。
优选地,步骤(a)所述钴源包括硫酸钴、氯化钴及硝酸钴中的至少一种。
优选地,步骤(b)中混合溶液、氢氧化钠溶液及氨水的体积之比为1~3:2~6:0.2~3;例如1.5:5.5:0.5、2:4.5:1.5或2.5:2.5:2.5等。
优选地,步骤(b)所述混合后溶液ph为8~13;例如9、10、11或12等。
优选地,步骤(b)所述反应的温度为50~80℃;例如55℃、60℃、65℃、70℃或75℃等。
优选地,步骤(b)所述反应过程伴随搅拌,优选搅拌速率为100~600r/min;例如200r/min、300r/min、400r/min或500r/min等。
优选地,步骤(b)所述反应的时间为14~16h,例如14.5h、15h或15.5h等。
优选地,步骤(b)所述反应结束后还包括液固分离,水洗,得到三元前驱体浆状物。
第二方面,本发明提供了如第一方面所述的制备方法制备得到的预氧化三元前驱体。
第三方面,本发明提供了一种包覆掺杂改性的三元正极材料的制备方法,所述制备方法包括将第二方面所述的预氧化三元前驱体与锂盐、掺杂剂、包覆剂混合,之后在600-750℃,例如620℃、650℃、680℃、700℃或720℃等,煅烧,得到包覆掺杂改性的三元正极材料。
优选地,所述混合的方法包括球磨。
优选地,所述煅烧的气氛为包含氧气的气氛。
优选地,所述煅烧的气氛为空气气氛或氧气气氛。
优选地,所述煅烧的保温时间为3~20h,例如4h、8h、10h、12h、16h或18h等。
优选地,所述煅烧开始前的升温速率为2~10℃/min,例如3℃/min、5℃/min或8℃/min等。
优选地,所述锂盐包括碳酸锂、氢氧化锂、硝酸锂、乙酸锂及氟化锂中的至少一种。
优选地,所述掺杂剂包括氧化铝、氢氧化铝、氧化锆、硝酸锆、硫酸锆、氧化钛、氧化镁、氢氧化镁及氧化硼中的至少一种。
优选地,所述包覆剂包括氧化铝、氢氧化铝、氧化锆、硝酸锆、硫酸锆、氧化钛、氧化镁、氢氧化镁及氧化硼中的至少一种。
作为本发明优选的技术方案,所述包覆掺杂改性的三元正极材料的制备方法包括以下步骤:
(1)前驱体制备:
(a)配制金属离子浓度为1~4mol/l的铝源和锰源中的至少一种与镍源、钴源的混合溶液;
(b)将步骤(a)所述混合溶液、浓度为2~6mol/l的氢氧化钠溶液及浓度为5wt%~20wt%的氨水按照体积比为1~3:2~6:0.2~3的比例混合,控制ph为8~13,在搅拌速率为100~600r/min,温度为50~80℃的条件下进行反应14~16h,之后液固分离,水洗,得到所述三元前驱体浆状物;
(2)将浓度为5wt%~20wt%的氧化剂溶液与步骤(1)中得到的三元前驱体浆状物按照质量比为0.5~100:1的比例混合,搅拌,进行预氧化反应0.5~5h,液固分离,干燥,得到预氧化三元前驱体;
(3)将步骤(2)中得到的预氧化三元前驱体与锂盐、掺杂剂、包覆剂混合球磨,在空气或氧气气氛下,以2~10℃/min的升温速率升温至600-750℃,保温3~20h,得到包覆掺杂改性的三元正极材料。
第四方面,本发明提供了如第三方面所述的制备方法制备得到的包覆掺杂改性的三元正极材料。
第五方面,本发明提供了一种电池,所述电池包含如第四方面所述的包覆掺杂改性的三元正极材料。
本发明所述电池包覆第四方面所述包覆掺杂改善的三元正极材料,较传统两步煅烧得到的包覆掺杂改性的三元正极材料,其具有更优的倍率性能和循环性能。
相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:
(1)本发明所述三元前驱体的预处理方法将三元前驱体与氧化剂混合反应,实现三元前驱体的预氧化,其有效降低了后续前驱体锂化处理和掺杂的温度,进而实现了通过一步煅烧实现前驱体的锂化、掺杂、包覆,工艺过程简单,成本低;本发明提供的方法得到的三元正极材料的2c/0.2c容量保持率可达91%,500周容量保持率可达92%。
(2)本发明所述三元前驱体的预处理方法降低了前驱体的锂化处理温度,从而抑制了材料锂化处理过程中锂镍混排,改善了材料的倍率性能和循环性能。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
包覆掺杂改性的三元正极材料的制备方法包括以下步骤:
(1)前驱体制备:
(a)配制金属离子浓度为2mol/l的硝酸铝、硫酸镍和硝酸钴的混合溶液;
(b)将步骤(a)所述混合溶液、浓度为5mol/l的氢氧化钠溶液及浓度为10wt%的氨水按照体积比为1.5:3:1.5的比例混合,在搅拌速率为400r/min,温度为60℃的条件下进行反应15h,之后液固分离,去离子水洗,得到所述三元前驱体浆状物,所述浆状物的固含量90%;
(2)将浓度为12wt%的氧化剂溶液与步骤(1)中得到的三元前驱体浆状物按照质量比为4:1的比例混合,搅拌,进行预氧化反应3h,液固分离,去离子水洗涤、干燥,得到预氧化三元前驱体,所述氧化剂为h2o2;
(3)将步骤(2)中得到的预氧化三元前驱体与碳酸锂、氧化锆(掺杂剂)、氧化钛(包覆剂)混合球磨,在氧气气氛下,以3℃/min的升温速率升温至650℃,保温18h,得到包覆掺杂改性的三元正极材料。
本实施例制备得到的包覆掺杂改性的三元正极材料的分子式为lini0.83co0.12al0.04zr0.01o2@0.01tio2。
实施例2
本实施例与实施例1的区别仅在于,将氧化剂溶液等浓度的替换为liclo溶液,其他参数和条件与实施例1中完全相同。
实施例3
本实施例与实施例1的区别仅在于,将氧化剂溶液等浓度的替换为liclo4溶液,其他参数和条件与实施例1中完全相同。
实施例4
本实施例与实施例1的区别仅在于,将氧化剂溶液等浓度的替换为naclo溶液,其他参数和条件与实施例1中完全相同。
实施例5
本实施例与实施例1的区别仅在于,将氧化剂溶液等浓度的替换为k2s2o8溶液,其他参数和条件与实施例1中完全相同。
实施例6
本实施例与实施例1的区别仅在于,将氧化剂溶液等浓度的替换为na2s2o8溶液,其他参数和条件与实施例1中完全相同。
实施例7
本实施例与实施例1的区别仅在于,氧化剂的浓度替换为50wt%,其他参数和条件与实施例1中完全相同。
实施例8
本实施例与实施例1的区别仅在于,氧化剂的浓度替换为5wt%,其他参数和条件与实施例1中完全相同。
实施例9
本实施例与实施例1的区别仅在于,氧化剂的浓度替换为20wt%,其他参数和条件与实施例1中完全相同。
实施例10
本实施例与实施例1的区别仅在于,氧化剂的浓度替换为30wt%,其他参数和条件与实施例1中完全相同。
实施例11
本实施例与实施例1的区别仅在于,氧化剂的浓度替换为2wt%,其他参数和条件与实施例1中完全相同。
实施例12
本实施例与实施例1的区别在于,将实施例1中的硝酸铝等摩尔量的替换为硝酸锰,其他参数和条件与实施例1中完全相同。
实施例13
包覆掺杂改性的三元正极材料的制备方法包括以下步骤:
(1)前驱体制备:
(a)配制金属离子浓度为4mol/l的硫酸铝与硝酸镍、硫酸钴的混合溶液;
(b)将步骤(a)所述混合溶液、浓度为2.5mol/l的氢氧化钠溶液及浓度为18wt%的氨水按照体积比为2.5:4:1的比例混合,在搅拌速率为200r/min,温度为75℃的条件下进行反应15h,之后液固分离,水洗,得到所述三元前驱体浆状物;所述三元前驱体浆状物的固含量为80%;
(2)将浓度为18wt%的氧化剂溶液与步骤(1)中得到的三元前驱体浆状物按照质量比为5:1的比例混合,搅拌,进行预氧化反应1h,液固分离,洗涤、干燥,得到预氧化三元前驱体,氧化剂为na2s2o8;
(3)将步骤(2)中得到的预氧化三元前驱体与氢氧化锂、氧化钛(掺杂剂)、氧化硼(包覆剂)混合球磨,在空气气氛下,以8℃/min的升温速率升温至750℃,保温5h,得到包覆掺杂改性的三元正极材料。
本实施例制备得到的包覆掺杂改性的三元正极材料的分子式为lini0.83co0.12al0.04ti0.01o2@0.02b2o3。
实施例14
包覆掺杂改性的三元正极材料的制备方法包括以下步骤:
(1)前驱体制备:
(a)配制金属离子浓度为1mol/l的硝酸锰与硫酸镍、硝酸钴的混合溶液;
(b)将步骤(a)所述混合溶液、浓度为2mol/l的氢氧化钠溶液及浓度为6wt%的氨水按照体积比为1:3.5:2.5的比例混合,在搅拌速率为600r/min,温度为50℃的条件下进行反应15h,之后液固分离,水洗,得到所述三元前驱体浆状物;所述三元前驱体浆状物的固含量为40%;
(2)将浓度为7wt%的氧化剂溶液与步骤(1)中得到的三元前驱体浆状物按照质量比为8:1的比例混合,搅拌,进行预氧化反应5h,液固分离,干燥,得到预氧化三元前驱体,氧化剂为k2s2o8;
(3)将步骤(2)中得到的预氧化三元前驱体与硝酸锂、硝酸锆(掺杂剂)、氧化铝(包覆剂)混合球磨,在空气或氧气气氛下,以2℃/min的升温速率升温至600℃,保温20h,得到包覆掺杂改性的三元正极材料。
本实施例制备得到的包覆掺杂改性的三元正极材料的分子式为lini0.8co0.1mn0.09zr0.01o2@0.01al2o3。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于,不进行步骤(2)的操作,其他参数和条件与实施例1中完全相同。
对比例2
本对比例与实施例1的区别在于,不进行步骤(2)的操作,步骤(3)中将三元前驱体与碳酸锂、氧化锆球磨混合,在氧气气氛下850℃煅烧12h,之后将煅烧产物与氧化钛球磨混合,在氧气气氛下500℃煅烧6h,得到所述三元正极材料;其他参数和条件与实施例1中完全相同。
对比例3
本对比例与实施例12的区别在于,不进行步骤(2)的操作,其他参数和条件与实施例12中完全相同。
性能测试:
对实施例和对比例中得到的三元正极材料进行倍率性能和循环性能测试,测试方法包括:
倍率性能测试条件:本发明在室温下,2.8~4.25v电位窗口内,分别测试0.2c和2c倍率下的放电性能;
循环性能测试条件:本发明在室温下,2.8~4.25v电位窗口内,0.33c倍率下,测试电池的充放电性能。
上述测试结果如表1所示:
表1
由上表实施例和对比例对比可以看出,本发明所述前驱体预处理方法有效降低了前驱体后续锂化处理和掺杂处理的温度,且能通过一步煅烧实现前驱体锂化、掺杂和包覆;且所得材料的倍率性能和循环性能均明显改善;
由实施例1-6可以看出采用本发明所述氧化剂溶液,具有优异的预氧化处理效果,所得正极材料的循环性能和倍率性能佳,且本发明所述氧化剂溶液进一步优选为h2o2。
由实施例1、7-11可以看出,本发明所述氧化剂的浓度优选为5wt%~20wt%,进一步优选为10wt%-15wt%。
由实施例1、12及对比例1-3可以看出,针对镍钴锰和镍钴铝前驱体,本发明上述预处理方法均能实现有效降低前驱体后续锂化处理和掺杂处理的温度的效果,且一步煅烧完成锂化、包覆和掺杂所得材料的循环性能和倍率性能均明显改善。
由实施例1、对比例2可以看出,本发明所述预处理方法明显降低了包覆、掺杂三元材料的制备工艺成本,且操作更加简单。
申请人声明,以上所述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,所属技术领域的技术人员应该明了,任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
1.一种三元前驱体的预处理方法,其特征在于,所述方法包括将三元前驱体与氧化剂混合,进行预氧化反应,得到预氧化三元前驱体。
2.如权利要求1所述的预处理方法,其特征在于,所述氧化剂包括h2o2、liclo、liclo4、naclo、naclo4、na2s2o3、k2s2o3、na2s2o8及k2s2o8中的至少一种;
优选地,所述三元前驱体与氧化剂混合的方法包括将三元前驱体浆状物与氧化剂溶液混合;
优选地,所述氧化剂溶液中氧化剂的浓度为5wt%~20wt%;
优选地,所述氧化剂溶液与三元前驱体浆状物的质量比为0.5~10:1;
优选地,所述三元前驱体浆状物的固含量为40%~60%。
3.如权利要求1或2所述的预处理方法,其特征在于,所述预氧化反应的过程伴随搅拌;
优选地,所述预氧化反应的时间为0.5~5h;
优选地,所述三元前驱体浆状物中三元前驱体的分子式为nixcoymz(oh)2,其中,x y z=1,m选自mn和/或al;
优选地,所述预氧化反应结束后还包括液固分离、水洗、干燥。
4.如权利要求1-3任一项所述的预处理方法,其特征在于,所述三元前驱体以三元前驱体浆状物的形式与氧化剂混合,所述三元前驱体浆状物的制备方法包括:
(a)配制铝源和锰源中的至少一种与镍源、钴源的混合溶液;
(b)将步骤(a)所述混合溶液、氢氧化钠溶液及氨水混合,进行反应,得到所述三元前驱体浆状物;
优选地,步骤(a)所述混合溶液中金属离子浓度为1~4mol/l;
优选地,所述氢氧化钠溶液的浓度为2~6mol/l;
优选地,所述氨水的浓度为5wt%~20wt%;
优选地,步骤(a)所述铝源包括硝酸铝、硫酸铝及氯化铝中的至少一种;
优选地,步骤(a)所述锰源包括硫酸锰、氯化锰及硝酸锰中的至少一种;
优选地,步骤(a)所述镍源包括硫酸镍、氯化镍及硝酸镍中的至少一种;
优选地,步骤(a)所述钴源包括硫酸钴、氯化钴及硝酸钴中的至少一种;
优选地,步骤(b)中混合溶液、氢氧化钠溶液及氨水的体积之比为1~3:2~6:0.2~3;
优选地,步骤(b)所述混合后溶液ph为8~13;
优选地,步骤(b)所述反应的温度为50~80℃;
优选地,步骤(b)所述反应过程伴随搅拌,优选搅拌速率为100~600r/min;
优选地,步骤(b)所述反应的时间为14~16h;
优选地,步骤(b)所述反应结束后还包括液固分离,水洗,得到三元前驱体浆状物。
5.如权利要求1-4任一项所述的预处理方法得到的预氧化三元前驱体。
6.一种包覆掺杂改性的三元正极材料的制备方法,其特征在于,所述制备方法包括将如权利要求5所述的预氧化三元前驱体与锂盐、掺杂剂、包覆剂混合,之后在600-750℃煅烧,得到包覆掺杂改性的三元正极材料。
7.如权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述混合的方法包括球磨;
优选地,所述煅烧的气氛为包含氧气的气氛;
优选地,所述煅烧的气氛为空气气氛或氧气气氛;
优选地,所述煅烧的保温时间为3~20h;
优选地,所述煅烧开始前的升温速率为2~10℃/min;
优选地,所述锂盐包括碳酸锂、氢氧化锂、硝酸锂、乙酸锂及氟化锂中的至少一种;
优选地,所述掺杂剂包括氧化铝、氢氧化铝、氧化锆、硝酸锆、硫酸锆、氧化钛、氧化镁、氢氧化镁及氧化硼中的至少一种;
优选地,所述包覆剂包括氧化铝、氢氧化铝、氧化锆、硝酸锆、硫酸锆、氧化钛、氧化镁、氢氧化镁及氧化硼中的至少一种。
8.如权利要求6或7所述的制备方法,其特征在于,所述包覆掺杂改性的三元正极材料的制备方法包括以下步骤:
(1)前驱体制备:
(a)配制金属离子浓度为1~4mol/l的铝源和锰源中的至少一种与镍源、钴源的混合溶液;
(b)将步骤(a)所述混合溶液、浓度为2~6mol/l的氢氧化钠溶液及浓度为5wt%~20wt%的氨水按照体积比为1~3:2~6:0.2~3的比例混合,控制ph为8~13,在搅拌速率为100~600r/min,温度为50~80℃的条件下进行反应14~16h,之后液固分离,水洗,得到所述三元前驱体浆状物;
(2)将浓度为5wt%~20wt%的氧化剂溶液与步骤(1)中得到的三元前驱体浆状物按照质量比为0.5~100:1的比例混合,搅拌,进行预氧化反应0.5~5h,液固分离,干燥,得到预氧化三元前驱体;
(3)将步骤(2)中得到的预氧化三元前驱体与锂盐、掺杂剂、包覆剂混合球磨,在空气或氧气气氛下,以2~10℃/min的升温速率升温至600-750℃,保温3~20h,得到包覆掺杂改性的三元正极材料。
9.如权利要求6-8任一项所述的制备方法制备得到的包覆掺杂改性的三元正极材料。
10.一种电池,其特征在于,所述电池包含如权利要求9所述的包覆掺杂改性的三元正极材料。
技术总结