【CN109786713A】三元正极材料前驱体及其制备方法、三元正极材料、正极、锂离子电池及其应用【

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CN 109786713 A
权 利 要 求 书
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到的三元正极材料前驱体和锂源； 优选地，三元正极材料前驱体和锂源的摩尔比为1：1 .03-1 .08； 优选地 ，所述锂源为氢氧化锂 、氧化锂 、硝酸锂 、碳酸锂 、硫酸锂或醋酸锂中的 至 少一
种。 7 .权利要求6所述的三元正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： 将权利要求1或2所述的三元正极材料前驱体或权利要求3-5任意一项所述的制备方法
(10)申请公布号 CN 109786713 A (43)申请公布日 2019.05.21 H01M 4/131(2010 .01) H01M 10/0525(2010 .01)
权利要求书2页 说明书14页 附图4页
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CN 109786713 A
权 利 要 求 书
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( 19 )中华人民 共和国国家知识产权局
( 12 )发明专利申请
(21)申请号 201910079401 .3
(22)申请日 2019 .01 .25
(71)申请人 清远佳致新材料研究院有限公司 地址 511500 广东省清远市清城区清远高 新技术产业开发区创兴大道18号天安 智谷科技产业园总部楼G10
优选地，所述复合包覆层中铝和锡的摩尔比为0 .5-2：1，优选为1：1； 优选地，所述镍钴锰氢氧化物前驱体的直径为9-13μm，优选为10-12μm； 优选地，所述复合包覆层的厚度为50-500nm，优选为100-300nm。 3 .权利要求1或2所述的三元正极材料前驱体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： (a) 提供镍盐 、钴盐 、锰盐 、铝盐 和亚锡盐的 混合溶液 ，将络合剂与混合溶液混合 ，在pH 为10-13的条件下进行共沉淀，得到含镍钴锰氢氧化物前驱体的溶液； (b) 将步骤 (a) 得到的 溶液的 pH 调节为6-9 ，使得镍钴锰氢氧化物前驱体表面形成一层 含氢氧化铝和氢氧化亚锡的复合包覆层，得到三元正极材料前驱体。 4 .根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)中，所述镍盐为硝酸镍、氯化 镍、醋酸镍或硫酸镍中的至少一种，优选为硫酸镍和/或氯化镍； 和/或 ，步骤 (a) 中 ，所述钴盐为硝酸钴、氯化钴、醋酸钴或硫酸钴中的至少一种 ，优选为 硫酸钴和/或氯化钴； 和/或 ，步骤 (a) 中 ，所述锰盐为硝酸锰、偏锰酸钠、氯化锰、醋酸锰或硫酸锰中的至少一 种，优选为硝酸锰和/或偏锰酸钠； 和/或 ，步骤 (a) 中 ，所述铝盐为硝酸铝、偏铝酸钠、氯化铝、醋酸铝或硫酸铝中的至少一 种，优选为硝酸铝和/或偏铝酸钠； 和/或，步骤(a)中，所述亚锡盐为硫酸亚锡、氯化亚锡或亚锡酸钠中的至少一种； 优选地 ，步骤(a)中 ，所述混合溶液中的镍离子、钴离子和锰离子的摩尔比为(0 .330 .8)：(0 .1-0 .33)：(0 .1-0 .33)，优选为(0 .6-0 .8)：(0 .1-0 .2)：(0 .1-0 .2)； 优选地，步骤(a)中，所述混合溶液中的铝离子和亚锡离子的摩尔比为0 .5-2：1，优选为 1：1； 优选地 ，步骤 (a) 中 ，所述混合溶液中镍离子、钴离子和锰离子之 和与铝离子的 摩尔比 为1：0 .1-0 .3； 优选地 ，步骤 (a) 中 ，所述混合溶液中镍离子、钴离子、锰离子、铝离子和亚锡离子的 浓 度之和为1-2mol/L。 5 .根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(a)中，所述络合剂为氨水、EDTA、 EDTA二钠或EDTA四钠中的至少一种，优选为氨水； 优选地，步骤(a)中，所述络合剂与混合溶液混合后，络合剂的浓度为6-10g/L； 优选地，步骤(a)中，所述pH为10 .5-12； 优选地，步骤(a)中 ，所述共沉淀的温度为50-60℃，所述共沉淀的气体氛围为保护气 体； 优选地，步骤(b)中，所述pH为7-9。 6 .一种三元正极材料，其特征在于，主要由以下原理制备得到： 权利要求1或2所述的三元正极材料前驱体或权利要求3-5任意一项所述的制备方法得
( 54 )发明 名称 三元正极材料前驱体及其制备方法、三元正
极材料、正极、锂离子电池及其应用 ( 57 )摘要
本发明提供了一种三元正极材料前驱体及 其制备方法、三元正极材料、正极、锂离子电池及 其应 用 ，属于锂离子电 池技术领域。本发明提供 了一种三元正极材料前驱体，包括镍钴锰氢氧化 物前驱体和包覆在镍钴锰氢氧化物前驱体表面 的复合包覆层，复合包覆层包括氢氧化铝和氢氧 化亚锡。该三元正极材料前驱体以镍钴锰氢氧化 物前驱体为核，以氢氧化铝和氢氧化亚锡复合材 料为复合包覆层。金属铝和金属锡的独特性质能 够使其均匀包覆在三元正极材料前驱体表面，从 而避免内层的镍和外界接触，使得内层的镍得到 保护 ，保护材料不受电 解液溶剂分解产物的腐 蚀，从而使得得到的三元正极材料具有优良的结 构稳定性，改善锂离子电池的循环稳定性和倍率 性能。
1 .一种三元正极材料前驱体，其特征在于，包括镍钴锰氢氧化物前驱体和包覆在镍钴 锰氢氧化物前驱体表面的复合包覆层，所述复合包覆层包括氢氧化铝和氢氧化亚锡。
2 .根据权利要求1所述的三元正极材料前驱体，其特征在于，所述镍钴锰氢氧化物前驱 体中镍、钴和锰的摩尔比为(0 .33-0 .8)：(0 .1-0 .33)：(0 .1-0 .33)，优选为(0 .6-0 .8)：(0 .10 .2)：(0 .1-0 .2)；
得到的三元正极材料前驱体与锂源混合，进行热处理，得到三元正极材料； 优选地，所述பைடு நூலகம்处理的过程为：在400-600℃的温度下预烧结2-4h，然后在700-900℃的
(72)发明人 汤依伟 尚国志 杨幸 吴剑
(74)专利代理机构 北京超凡志成知识产权代理 事务所(普通合伙) 11371
代理人 李青
(51)Int .Cl . H01M 4/36(2006 .01) H01M 4/505(2010 .01) H01M 4/525(2010 .01) H01M 4/62(2006 .01)