一种基于调控核生长机制制备球型镍钴铝酸锂前驱体的方法
专利汇可以提供一种基于调控核生长机制制备球型镍钴铝酸锂前驱体的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于调控核生长机制制备球型镍钴 铝 酸锂前驱体的方法。该方法调控核生长的过程，将整个前驱体生长的过程分为母核分散期、调节母核环境期、晶粒快速生长期和晶粒稳定生长期四个时期。通过提供离子附着点的母核，能够有效避免离子高成核率导致晶粒生长过慢，在晶粒生长期间调节母核环境能够有效保证晶粒形成球型结构，不会因形成 片层 聚集体导致材料容量和循环性能的降低。此方法制备的镍钴铝酸锂前驱体的粒度分布均匀、球型度好，克容量高，循环性能好。，下面是一种基于调控核生长机制制备球型镍钴铝酸锂前驱体的方法专利的具体信息内容。
1.一种基于调控核生长机制制备球型镍钴铝酸锂前驱体的方法，其特征在于，核生长机制包括母核分散期、调节母核环境期、晶粒快速生长期和晶粒稳定生长期四个时期，详细步骤如下：
（1）母核分散期：将预先制备的NCA前驱体在粉碎机内短时间粉碎，无需过筛，按照固含量配比2-4%，加入底液体系中，在200r/min下搅拌0.5小时，保证母核环境为均一悬浊液；
（2）调节母核环境期：将2mol/L的碳酸根离子液A，滴入母核悬浊体系中，在200-300r/min的转速下，滴加时间控制在0.5-1.5小时；
（3）晶粒快速生长期：在母核悬浊体系中，定流速同步将2mol/L的镍钴离子液B和1mol/L铝离子液C，用流量计控制一定的流量比，在400r/min的转速下搅拌10-15小时；
（4）晶粒生长稳定期：在保证离子液B和C流量比不变的情况下，将铝离子液C和碳酸氢根离子液D滴入上述悬浊液体系中，用碳酸氢根离子液D调节晶粒生长环境PH，在45-65℃下反应20-30小时，陈化5-12小时，60-70℃蒸馏水洗涤、干燥，过筛得到镍钴铝球型前驱体。
2.根据权利要求1所述的一种基于调控核生长机制制备球型镍钴铝酸锂前驱体的方法，其特征在于：步骤（1）所述的母核在底液中的固含量比为2-4%。
3.根据权利要求1所述的一种基于调控核生长机制制备球型镍钴铝酸锂前驱体的方法，其特征在于：步骤（2）所述的碳酸根离子液A的流速为2-5g/min。
4.根据权利要求1所述的一种基于调控核生长机制制备球型镍钴铝酸锂前驱体的方法，其特征在于：步骤（2）所述的碳酸根离子液A滴加过程中，维持母核悬浊体系的温度为
50-65℃。
5.根据权利要求1所述的一种基于调控核生长机制制备球型镍钴铝酸锂前驱体的方法，其特征在于：步骤（3）所述的镍钴离子液B和铝离子液C的流量比为3:1-6:1。
6.根据权利要求1所述的一种基于调控核生长机制制备球型镍钴铝酸锂前驱体的方法，其特征在于：步骤（4）所述的晶粒生长稳定期的PH为7-9。
一种基于调控核生长机制制备球型镍钴铝酸锂前驱体的方法
技术领域
背景技术
发明内容
（1）母核分散期：将预先制备的NCA前驱体在粉碎机内短时间粉碎，无需过筛，按照固含量配比2-4%，加入底液体系中，在200r/min下搅拌0.5小时，保证母核环境为均一悬浊液；
（2）调节母核环境期：将2mol/L的碳酸根离子液A，滴入母核悬浊体系中，在200-300r/min的转速下，滴加时间控制在0.5-1.5小时；
（3）晶粒快速生长期：在母核悬浊体系中，定流速同步将2mol/L的镍钴离子液B和1mol/L铝离子液C，用流量计控制一定的流量比，在400r/min的转速下搅拌10-15小时；
（4）晶粒生长稳定期：在保证离子液B和C流量比不变的情况下，将铝离子液C和碳酸氢根离子液D滴入上述悬浊液体系中，用碳酸氢根离子液D调节晶粒生长环境PH，在45-65℃下反应20-30小时，陈化5-12小时，60-70℃蒸馏水洗涤、干燥，过筛得到镍钴铝球型前驱体。
具体实施方式
（2）将18gNCA前驱体在粉碎机内3min粉碎，加入6L底液体系，在200r/min下搅拌0.5小时，保证母核体系环境呈现均一悬浊状；将碳酸根离子液A，用流量计控制流速为4g/min，滴入母核悬浊体系中，在250r/min的转速下，维持母核悬浊体系的温度为60℃，滴加时间控制在1.0小时；在母核悬浊体系中，镍钴离子液B定流速为15g/min同步将2mol/L的和1mol/L铝离子液C，用流量计控制流量比为3：1，在400r/min的转速下搅拌12小时；控制离子液B和C流量比不变，将铝离子液C和碳酸氢根离子液D按照39滴/min，滴入上述悬浊液体系中，用碳酸氢根离子液D调节晶粒生长环境PH为9，在60℃下反应12小时，陈化10小时，60-℃蒸馏水洗涤、干燥，过筛得到镍钴铝混合球型前驱体。
元素 Ni Co Al Li
百分含量（质量） 44.95 7.87 1.35 7.93
表二：物理性能
项目 D10（μm） D50（μm） D90（μm） 振实密度（g/cm3) 初始容量（mAh/g） 100次循环保持率数值 4.19 6.12 8.89 7.62 188.4 89%
从表一，看出镍钴铝的摩尔配比在误差范围内，已经成功制备出镍钴铝酸锂前驱体材料；从表二可以看出本实施例1所制备得到的镍钴铝酸锂前驱体的粒度分布适中，烧结后的材料振实密度较高，初始容量高，循环性能好。
1.5mol/L碳酸氢根离子液D20升；
（2）将24gNCA前驱体在粉碎机内3min粉碎，加入6L底液体系，在300r/min下搅拌0.5小时，保证母核体系环境呈现均一悬浊液；将碳酸根离子液A，用流量计控制流速为5g/min，滴入母核悬浊体系中，在250r/min的转速下，维持母核悬浊体系的温度为60℃，滴加时间控制在2小时；在母核悬浊体系中，镍钴离子液B定流速为15g/min同步将2mol/L的和1mol/L铝离子液C，用流量计控制流量比为3：1，在400r/min的转速下搅拌15小时；控制离子液B和C流量比不变，将铝离子液C和碳酸氢根离子液D按照39滴/min，滴入上述悬浊液体系中，用碳酸氢根离子液D调节晶粒生长环境PH为8，在60℃下反应15小时，陈化10小时，60℃蒸馏水洗涤、干燥，过筛得到镍钴铝混合球型前驱体。
百分含量（质量） 50.76 5.98 0.87 7.73
表四：物理性能
项目 D10（μm） D50（μm） D90（μm） 振实密度（g/cm3） 初始容量（mAh/g） 100次循环保持率数值 4.14 6.41 10.02 7.45 181.4 89.4%
从表三，看出镍钴铝的摩尔配比在误差范围内，已经成功制备出镍钴铝酸锂前驱体材料；从表四可以看出本实施例2所制备得到的镍钴铝酸锂的粒度分布适中，振实密度较高，烧结后材料的初始容量高，循环性能好。
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