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专利号: 201810110731X
申请人: 天津理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种锂离子电池正极材料层状纳米镍钴铝酸锂的制备方法,其特征在于,包括:步骤一,制备纳米氢氧化镍钴铝前驱体;

a) 将可溶性镍盐、钴盐和铝盐溶于去离子水中,配制成金属离子总浓度为0.2‑2mol/L的混合金属盐溶液A;

b) 将氢氧化钠溶于去离子水中,配制成浓度为1‑10mol/L的沉淀剂溶液,取浓度为

0.1‑1mol/L的氨水作为络合剂,将沉淀剂和络合剂按体积比为2‑4的比例配制成含有络合剂和沉淀剂的混合溶液B;

c) 将混合金属盐溶液A、有机相、表面活性剂和助表面活性剂混合均匀得到混合液C,将混合溶液B加入到上述混合液C中并搅拌,控制反应pH值为10‑12,待反应充分后进行固液分离,得到沉淀;

所述混合金属盐溶液A与所述助表面活性剂的体积比为0.1‑1;所述表面活性剂与所述助表面活性剂的质量体积比为0.1‑3g/ml;所述有机相为正丁醇、正戊醇、异戊醇、正己醇、2‑己醇、1‑辛醇、2‑辛醇和杂醇油中的一种或多种;

所述表面活性剂为HLB值为5‑18的表面活性剂,选自季铵化物阳离子表面活性剂中的一种或多种,羧酸盐阴离子表面活性剂、磺酸化物阴离子表面活性剂、硫酸化物阴离子表面活性剂中的一种或多种,聚氧乙烯型或多元醇型非离子表面活性剂中的一种或多种;所述助表面活性剂为无水乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇、正己醇、2‑己醇、环己醇、1‑辛醇、2‑辛醇和杂醇油中的一种或多种;d) 将上述得到的沉淀清洗、烘干得到纳米氢氧化镍钴铝前驱体;反应结束后,表面活性剂在纳米氢氧化镍钴铝前驱体粒子表面形成一层薄膜,能够缓解纳米粒子间的聚集;

步骤二,所获得的干燥纳米氢氧化镍钴铝前驱体与锂源混合均匀,置于氧气氛围中煅烧在700‑900℃下煅烧10‑30h,冷却至室温后过筛即可获得所述的锂离子电池正极材料层状纳米镍钴铝酸锂,其表达式为LiNi1‑x‑yCoyAlxO2+x,式中0<x≤0.25,0.1<y≤0.2。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤一a) 中,所述镍盐为硫酸镍、硝酸镍、氯化镍和醋酸镍中的一种或几种;所述钴盐为硫酸钴、硝酸钴、氯化钴和醋酸钴中的一种或几种;所述铝盐为硫酸铝、硝酸铝、氯化铝和醋酸铝中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:步骤二中,所述锂源为碳酸锂或氢氧化锂中的一种。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于:步骤二中,纳米氢氧化镍钴铝前驱体与锂源按物质的量之比M:Li=1:(1‑1.05)混合均匀,M为镍、钴、铝的物质的量之和。