CN115133016B 一种锂离子电池高镍单晶正极材料的制备方法 （万华化学(四川)有限公司）

金象化工产业园区管委会办公楼304室一种锂离子电池高镍单晶正极材料的制备到一种锂离子电池高镍单晶正极材料的制备方形成的快离子导体也可大幅提高固相反应中的22.根据权利要求1所述的制备方法，其特征8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述快离子导体为Li7La3Zr2O12、9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述快离子导体为Li7La3Zr2O12、Li6.5Al0.3La3Zr1.9O12、Li6.55La3Li0.34La0.51TiO2.94中所述改性剂中目标化合物的生成量的摩尔分数为0.0001～0％～316.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中烧结温度为700~17.根据权利要求16所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中烧结温度为800~升温速率不超过25℃/min。~20℃/min的升温速度升温。22.根据权利要求21所述的制备方法，其特征在于体中金属元素的摩尔比Li/(Ni+Co+M)＝1.005～25.根据权利要求24所述的制备方法，其特征在于，26.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中烧结的温度不高于步骤28.根据权利要求27所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中先在300～500℃下29.一种根据权利要求1_28任一项所述的制备方法制备的高镍单晶正极材料，该材料45结，形成类单晶前驱体后再与锂源进行混合烧结得到高镍单晶材料。如中国发明专利CN[0008]因此，如何加快固态反应中离子的扩散速率和多晶融合为单晶的再结晶反应速[0009]在这样的背景下，本发明提供了一种锂离子电池高镍单6[0020]在本发明的一些优选实施方式中，所述快离子导体的结构通式为LitLauBwOp，其Li0.34La0.51TiO2.94或含有其他A元素作为[0024]所述改性剂中各A元素和锂元素的加入量按照目标快离子导体中各元素的摩尔比％～7[0033]优选的，经步骤(2)的改性烧结后得到改性后的前驱体材料为快离子导体纳米晶氧化物前驱体NixCoyMz(OH)2在高温下脱水形成，其特征为含有较多晶界的多晶二次球颗7La3Zr2O12、Li6.25Al0.3La3Zr2O12、Li6.5Al0.3La3Zr1.9O12、电性优异且均匀地分布于NixCoyMzO2氧化物多晶颗粒的表面及[0036]优选的，步骤(3)中锂源的加入量按照与前驱体中金属元素的摩尔比Li/(Ni+Co+℃下保温1～3h，然后升温至600～800℃,优选650_800℃烧结6～10h，最后自然降温至室[0039]本发明还提供采用上述方法制备的高镍单晶正极材料，该材料的化学式为[0040]优选的，LiαAβOγ为Li7La3Zr2O12、Li6.25Al0.3La3Zr2O12、Li6.5Al0.3La3Zr1.9O12、8[0041]采用本发明提供的用于制备锂离子电池高镍单晶正极材料的制备方法主要有以定性较好，其在二次烧结过程中会较为稳定的存在于主体材料表面，降低Ni3+的浓度和活且D50在4_5um左右的高镍单晶材料，但直接将前驱体和锂源混合煅烧或添加助熔剂后煅烧[0049]图4为本发明实施例1中高镍单晶材料的HR_TEM图，可以看到层状材料(003)面金9[0059]3、将步骤2中得到的粉体料在马弗炉中以11℃/min的平均升温速率至850℃烧结烧结8h，然后自然降温至室温，粉碎后即可得到高镍单晶正极材料LiNi0.83Co0.12Mn0.05(Li6.55La3Zr2Ga0.15O12)0.0[0066]3、对步骤2中得到的粉体料在马弗炉中以15℃/min的平均升温速率至850℃烧结烧结10h，然后自然降温至室温，粉碎后即可得到高镍单晶正极材料LiNi0.75Co0.15Mn0.10(Li6.55La3Zr2Ga0.15O12)0.0[0073]3、对步骤2中得到的粉体料在马弗炉中以18℃/min的平均升温速率至900℃烧结烧结10h，然后自然降温至室温，粉碎后即可得到高镍单晶正极材料LiNi0.75Co0.15Mn0.10加入20g的柠檬酸、3.1455g的LiOH·H2O、5.8644g的L[0080]3、对步骤2中得到的粉体料在马弗炉中以12℃/min的平均升温速率至900℃烧结烧结9h，然后自然降温至室温，粉碎后即可得到高镍单晶正极材料LiNi0.80Co0.10Mn0.10(Li6.25Al0.3La3Zr2O12)0.0[0087]3、对步骤2中得到的粉体料在马弗炉中以12℃/min的平均升温速率至900℃烧结烧结9h，然后自然降温至室温，粉碎后即可得到高镍单晶正极材料LiNi0.80Co0.10Mn0.10(Li6BaLa2Ta2O12)0.0[0094]3、将步骤2中得到的粉体料在马弗炉中以10℃/min的平均升温速率至850℃烧结烧结8h，然后自然降温至室温，粉碎后即可得到高镍单晶正极材料LiNi0.90Co0.05Mn0.05[0101]3、将步骤2中得到的粉体料在马弗炉中以9℃/min的平均升温速率至800℃烧结烧结10h，然后自然降温至室温，粉碎后即可得到高镍单晶正极材料LiNi0.95Co0.02Mn0.03(Li0.34La0.51TiO2.94)0.[0108]3、将步骤2中得到的粉体料在马弗炉中以8℃/min的平均升温速率至800℃烧结烧结7h，然后自然降温至室温，粉碎后即可得到高镍单晶正极材料LiNi0.95Co0.02Al0.03烧结8h，然后自然降温至室温，粉碎后即可得到La、Zr和Ga三种元素掺杂的正极材料[0131]3、将步骤2中得到的粉体料在马弗炉中以2℃/min的平均升温速率至850℃烧结烧结8h，然后自然降温至室温，粉碎后即可得到高镍正极材料LiNi0