本发明提供一种锂镍钴锰铝组合物的制备方法、正极材料及锂离子电池,该锂镍钴锰铝组合物的制备方法包括：核前驱体制备、配制Ni源化合物、Co源化合物、M1源化合物和M3源化合物的第一混合水溶液,将所述第一混合水溶液、碳酸盐溶液、氨水进行混合,在碱性条件下,反应得到核前驱体Ni-(1-x-y-z)Co-xM1-yM3-zCO-3；其中,M1选自Mn和/或Al；x、y、z、m、n为摩尔分数,x>0,0.01≤y≤0.10,0≤z≤0.02,0.60≤1-x-y-z≤0.96；壳前驱体制备、配制第二混合水溶液,在所述核前驱体表面沉淀壳前驱体,得到具有核壳结构的前驱体。本发明的方法制备得到的锂镍钴锰铝组合物具有核壳结构,可用于制备性能更加优良的锂离子电池正极材料。

本发明公开了一种单晶正极材料及其制备方法,该方法包括以下步骤：(1)用化学共沉淀法分别合成高镍镍钴锰三元前驱体和镍钴锰铝钛五元高熵正极材料前驱体；(2)采用一次烧结将高镍镍钴锰前驱体焙烧成较小颗粒单晶材料；(3)在较小颗粒单晶材料基础上加上粘结剂和高熵五元前驱体粉进行二次烧结,使高熵五元前驱体在镍钴锰单晶表面继续长大,得到产品内层为高镍镍钴锰三元单晶,外层为高熵镍钴锰铝钛五元单晶材料。本发明外层采用高熵材料包裹有效提高了高镍三元单晶充放电时锂离子扩散速率,进而提升了单晶材料的容量及倍率性,且外层为高熵材料也进一步提高其高温热稳定性和循环性。

本申请提供红土镍矿高压酸浸渣的处理方法及正极材料,处理方法包括将红土镍矿高压酸浸渣的焙烧料与铁化合物置于酸溶液中,进行酸浸处理,固液分离得到浸出液和浸出渣；将浸出渣经焙烧、浸出后得到一次滤液,一次滤液经过后处理得到磷酸铁；将浸出液进行除铜处理、除铁处理、除钙镁处理后,加入镍源、钴源、锰源和铝源,共沉淀得到镍钴锰铝氢氧化物。本申请的红土镍矿高压酸浸渣的处理方法及正极材料,能够提高红土镍矿高压酸浸渣中的铁、镍、钴、锰、铝的利用率,提高资源利用率。

本发明涉及锂电池技术领域,尤其涉及一种四元正极材料及其制备方法和应用。四元正极材料的制备方法包括以下步骤：将正极基材、可溶性钴盐、沉淀剂、络合剂和水进行混合,对混合后的体系进行液固分离,收集固相并进行干燥和煅烧；所述正极基材的化学通式为LiNi-xCo-yMn-zAl-((1-x-y-z))O-2,其中,0.9≤x＜1,0＜y＜0.07,0＜z＜0.03。本发明对正极基材进行水洗包覆,在其表面均匀包覆一层钴的化合物,以提高材料导电性并起到保护层的作用,减少正极材料与电解液的副反应发生；同时,沉淀剂可把残存的锂源沉降下来,防止后期匀浆过程中因pH过高出现果冻状情况,影响正极材料容量的发挥以及循环保持率。

本发明涉及三元前驱体材料技术领域,具体而言,涉及一种核壳结构的三元前驱体及其制备方法和应用。本发明以镍、钴和锰的氢氧化物沉淀物为核,碳酸盐沉淀物为壳制备一种具有核壳结构的三元前驱体；以镍盐、钴盐和锰盐的氢氧化物为核心,在此基础上进行碳酸盐沉淀反应,能有效避免单一碳酸盐前期工艺稳定性差导致的粒度不可控问题；另外通过控制内核的粒度大小,能够有效避免单一碳酸盐前驱体振实密度低的问题；外层碳酸盐能够有效提高材料的球形度和比表面积。本发明得到的核壳结构的三元前驱体球形度好,比表面积大,S含量低。

本发明涉及一种锂复合化合物颗粒粉末及其制备方法、锂离子电池,该锂复合化合物颗粒粉末的制备方法包括：核前驱体制备；壳前驱体制备；加入锂源进行烧结；然后将烧结所得物加入包覆材料M6进行烧结,得到目标产物[Li-a(Ni-(1-x-y)Co-xM1-y)O-2]-d·[Li-s(Ni-(1-m-n-t)Co-mM2-nM4-t)-(1-)-rM6-rO-2]-(1-d)。本发明制备方法合成的具有核壳结构的锂复合化合物颗粒粉末,具有优良的循环性能。本发明的制备方法工艺简单,过程可控,易于工业化量产。

本发明涉及一种锂离子电池阴极组合物的制备方法和使用其的锂离子电池,该锂离子电池阴极组合物的制备方法包括：加入掺杂材料M3制备核前驱体；加入掺杂材料M4制备壳前驱体；加入锂源进行烧结；然后将烧结所得物加入包覆材料M6进行烧结,得到目标产物[Li-a(Ni-(1-x-y-)-zCo-xM1-yM3-z)O-2]-d·[Li-s(Ni-(1-m-n-t)Co-mM2-nM4-t)-(1-)-rM6-rO-2]-(1-d)。本发明制备方法合成的具有核壳结构的锂离子电池阴极组合物,具有优良的循环性能。本发明的制备方法工艺简单,过程可控,易于工业化量产。

本发明提供一种组合物,该组合物的核的化学式为Ni-(1-x-y-z)Co-xM1-yM3-z(OH)-2或Ni-(1-x-y-)-zCo-xM1-yM3-zCO-3,所述组合物的壳的化学式为Ni-(1-m-n)Co-mM2-nCO-3或Ni-(1-m-n)Co-mM2-n(OH)-2；其中,该M1和M2分别独立地选自Mn和/或Al；该M3选自碱金属元素、碱土金属元素、第IIIA族元素、第IVA族元素、过渡金属及稀土元素中的一种或多种；其中,x、y、z、m、n为摩尔分数,x>0,0.01≤y≤0.10,0≤z≤0.02,m>0,0.2≤n≤0.4,0.60≤1-x-y-z≤0.96,0.30≤1-m-n≤0.70；所述组合物的核与壳的摩尔比为2.33至1。本发明组合物可用于制备性能更加优良的锂离子电池正极材料。

本发明公开了一种宽分布无微粉三元前驱体的生产装置及方法,结构简单,生效效率高,适合宽分布无微粉三元前驱体的连续生产。三元前驱体组成为Ni-xCo-yM-(1-x-y)(OH)-2,其中,0.70≤x≤0.98,0.02≤y≤0.2,x+y<1,M为Mn或Al,粒度分布满足以下特征：1.0μm＜Dmin＜4.0μm,4.0μm＜D10＜7.0μm,9μm＜D50＜12μm,17.0μm＜D90＜25.0μm。所获得的宽分布无微粉三元前驱体形态好,具有较好的性能,对于提升三元前驱体电池的综合性能具有十分重要的意义。

本发明公开了一种适用于固态可充电锂离子蓄电池的固溶体电解质,该固溶体电解质包含具有通式Li-((3.5+L+x))Si-((0.5+s-x))P-((0.5+p-x))Ge-(2x)O-(4+a)的化合物,其中-0.10≤L≤0.10、-0.10≤s≤0.10、-0.10≤p≤0.10、-0.40≤a≤0.40,并且0.0<x≤0.30,优选地0.05≤x≤0.30。