球形鎳鈷錳酸鋰三元正極材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于無機(jī)非金屬材料領(lǐng)域，具體涉及一種球形鎳鈷錳酸鋰三元正極材料的制備方法，包括以下步驟：(1)取鎳鈷錳三元正極材料生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粒度D50在6-7之間的顆粒作為原料，將原料和水按照固液比1：4配成第一混合溶液；(2)將粘結(jié)劑、分散劑、添加劑配制成第二混合溶液；(3)將步驟(1)和(2)所得的第一混合溶液和第二混合溶液加入磨料機(jī)中，磨料6小時(shí)；(4)將步驟(3)得到的產(chǎn)物進(jìn)行噴霧造粒，得到球形鎳鈷錳酸鋰三元正極材料前驅(qū)體；(5)將前驅(qū)體在溫度1100℃燒結(jié)8h，即得到球形鎳鈷錳酸鋰三元正極材料。優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)了對小顆粒材料的回收利用，操作簡單，容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，提高了材料的利用率，循環(huán)性能好。
【專利說明】球形鎳鈷錳酸鋰三元正極材料的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于無機(jī)非金屬材料領(lǐng)域，具體涉及一種球形鎳鈷錳酸鋰三元正極材料的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前常見的鋰離子電池正極材料主要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳鈷錳酸鋰和磷酸鐵鋰。層狀L1-N1-Co-Mn-O系列材料(簡稱二兀材料)，其中N1、Co、Mn為同周期相鄰兀素，因此它們能以任意比例混合形成固溶體并且保持層狀結(jié)構(gòu)不變，具有很好的結(jié)構(gòu)互補(bǔ)性，較好地兼?zhèn)淞蒜捤徜?、鎳酸鋰和錳酸鋰的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了各自的不足，具有高比容量、成本較低、循環(huán)性能穩(wěn)定、安全性能較好等特點(diǎn)，被視為下一代鋰離子電池正極材料的理想之選。
[0003]目前，鎳鈷錳酸鋰三元正極材料越來越多產(chǎn)品使用者要求產(chǎn)品中沒有粒度小于3微米的顆粒，而現(xiàn)有的鎳鈷錳酸鋰三元正極材料生產(chǎn)工藝生產(chǎn)過程中很難避免產(chǎn)生粒徑小于3微米的顆粒，為達(dá)到客戶要求，就只能對產(chǎn)品進(jìn)行顆粒分級，勢必產(chǎn)生一定量的小顆粒的物料，該部分小顆粒物料通常會(huì)被棄去不用，不能成為產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)銷售，這勢必造成三元材料生產(chǎn)材料利用率低,生產(chǎn)成本高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題正是針對現(xiàn)有技術(shù)中三元材料生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的小顆粒物料被棄去而造成資源浪費(fèi)的現(xiàn)狀，而提供一種利用小顆粒三元物料來制造大粒度的球形三元材料的制備方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下，一種球形鎳鈷錳酸鋰三元正極材料的制備方法，包括以下步驟:
[0006](I)取鎳鈷錳三元正極材料生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粒度D50在6-7之間的顆粒作為原料，將原料和水按照固液比1:4配成第一混合溶液；
[0007](2)將粘結(jié)劑、分散劑、添加劑配制成第二混合溶液，其中，所述粘結(jié)劑可選用聚乙烯醇、葡萄糖、乙烯、環(huán)氧乙烷中的一種或兩種以上的組合；所述分散劑選自聚乙二醇、聚丙烯中的一種或兩種的組合；所述添加劑選自納米氧化鋁、納米氧化鎂中的一種或者兩種的組合；
[0008](3)將步驟(I)和(2)所得的第一混合溶液和第二混合溶液加入磨料機(jī)中，磨料6小時(shí)；
[0009](4)將步驟(3)得到的產(chǎn)物進(jìn)行噴霧造粒，得到球形鎳鈷錳酸鋰三元正極材料前驅(qū)體；
[0010](5)將前驅(qū)體在溫度1100°C燒結(jié)8h，即得到球形鎳鈷錳酸鋰三元正極材料。
[0011]原料化學(xué)式優(yōu)選為Li (NixCoyMnz)O2,其中x+y+z = I。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):實(shí)現(xiàn)了對小顆粒材料的回收利用，操作簡單，容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，提高了材料的利用率，降低生產(chǎn)成本，產(chǎn)品球形程度高、循環(huán)性能好。

【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的闡明，但本發(fā)明并不局限于具體實(shí)施例。
[0014]實(shí)施例1:
[0015]一種球形鎳鈷錳酸鋰三元正極材料的制備方法，包括以下步驟:
[0016](I)取50kg鎳鈷錳三元正極材料和200kg水配成第一混合溶液；
[0017](2)將粘結(jié)劑、分散劑、添加劑配制成第二混合溶液，其中，所述粘結(jié)劑為1%的聚乙烯醇、I %的葡萄糖、I %的乙烯和1%的環(huán)氧乙烷組合溶液；所述分散劑為1%聚乙二醇和I %聚丙烯的組合溶液；所述添加劑為I %的納米氧化鋁和I %的納米氧化鎂溶液；
[0018](3)將步驟(I)和(2)所得的第一混合溶液和第二混合溶液加入磨料機(jī)中，磨料6小時(shí)；
[0019](4)將步驟(3)得到的產(chǎn)物進(jìn)行噴霧造粒，得到球形鎳鈷錳酸鋰三元正極材料前驅(qū)體；
[0020](5)將前驅(qū)體在溫度1100°C燒結(jié)8h，即得到球形鎳鈷錳酸鋰三元正極材料。
[0021]實(shí)施例2:
[0022](I)取50kg鎳鈷錳三元正極材料和200kg水配成第一混合溶液；
[0023](2)將粘結(jié)劑、分散劑、添加劑配制成第二混合溶液，其中，所述粘結(jié)劑為1%的聚乙烯醇、I %的乙烯和I %的環(huán)氧乙烷組合溶液；所述分散劑為I %聚乙二醇的組合溶液；所述添加劑為I%的納米氧化鋁溶液；
[0024](3)將步驟(I)和(2)所得的第一混合溶液和第二混合溶液加入磨料機(jī)中，磨料6小時(shí)；
[0025](4)將步驟(3)得到的產(chǎn)物進(jìn)行噴霧造粒，得到球形鎳鈷錳酸鋰三元正極材料前驅(qū)體；
[0026](5)將前驅(qū)體在溫度1100°C燒結(jié)8h，即得到球形鎳鈷錳酸鋰三元正極材料。
[0027]實(shí)施例3:
[0028](I)取50kg鎳鈷錳三元正極材料和200kg水配成第一混合溶液；
[0029](2)將粘結(jié)劑、分散劑、添加劑配制成第二混合溶液，其中，所述粘結(jié)劑為1%的聚乙烯醇和I %的環(huán)氧乙烷組合溶液；所述分散劑為I %聚乙二醇和I %聚丙烯的組合溶液；所述添加劑為I%的納米氧化鎂溶液；
[0030](3)將步驟(I)和(2)所得的第一混合溶液和第二混合溶液加入磨料機(jī)中，磨料6小時(shí)；
[0031](4)將步驟(3)得到的產(chǎn)物進(jìn)行噴霧造粒，得到球形鎳鈷錳酸鋰三元正極材料前驅(qū)體；
[0032](5)將前驅(qū)體在溫度1100°C燒結(jié)8h，即得到球形鎳鈷錳酸鋰三元正極材料。
[0033]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):實(shí)現(xiàn)了對小顆粒材料的回收利用，操作簡單，容易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，提高了材料的利用率，降低生產(chǎn)成本，產(chǎn)品球形程度高、循環(huán)性能好。
【權(quán)利要求】
1.一種球形鎳鈷錳酸鋰三元正極材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)取鎳鈷錳三元正極材料生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的粒度D50在6-7之間的顆粒作為原料，將原料和水按照固液比1:4配成第一混合溶液； (2)將粘結(jié)劑、分散劑、添加劑配制成第二混合溶液，其中，所述粘結(jié)劑可選用聚乙烯醇、葡萄糖、乙烯、環(huán)氧乙烷中的一種或兩種以上的組合；所述分散劑選自聚乙二醇、聚丙烯中的一種或兩種的組合；所述添加劑選自納米氧化鋁、納米氧化鎂中的一種或者兩種的組合； (3)將步驟(I)和(2)所得的第一混合溶液和第二混合溶液加入磨料機(jī)中，磨料6小時(shí)； (4)將步驟(3)得到的產(chǎn)物進(jìn)行噴霧造粒，得到球形鎳鈷錳酸鋰三元正極材料前驅(qū)體； (5)將前驅(qū)體在溫度1100°C燒結(jié)8h，即得到球形鎳鈷錳酸鋰三元正極材料。
2.如權(quán)利要求1所述一種球形鎳鈷錳酸鋰三元正極材料的制備方法，其特征在于，步驟⑴所述的原料化學(xué)式為Li (NixCoyMnz)O2,其中x+y+z = I。
【文檔編號】H01M4/505GK104183840SQ201410387077
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年8月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月7日
【發(fā)明者】孫琦, 李巖, 孫慧英 申請人:青島乾運(yùn)高科新材料股份有限公司