金属元素含量与锂摩尔质量之比1:1.06将前驱体与氢氧化锂混合混匀,然后在745℃和氧气气氛中烧结得到高碱料。将高碱料细碎为平均粒径10.5μm的高碱料细料。高碱料细料进行水洗、压滤以及干燥,得到水洗料。金属元素含量与锂摩尔质量之比1:0.92将前驱体与氢氧化锂混合均匀,然后775℃和氧气气氛中烧结得到低碱料。将低碱料细碎为平均粒径10.5μm的低碱料细料。将水洗料、低碱料细料按照质量比1.5:1投入包覆混合机中,并且在包覆剂中投入占整个混合包覆体系质量0.7%的包覆剂硼酸,混合包覆得到包覆料。将包覆料置于温度为550℃和氧气气氛中烧结,得到高镍三元正极材料。金属元素含量与锂摩尔质量之比1:1.05将前驱体与氢氧化锂混合混匀,然后在830℃的含氧气氛下烧结。烧结结束后进行水洗、干燥,PTMS全自动除铁器除铁得到高镍三元正极材料。
具体PTMS全自动除铁器参与制备方法为将正极材料、pvdf和碳黑按质量比为90:5:5的比例制浆涂布得到正极片,同时以金属锂片为负极制作成扣式电池,将扣式电池在蓝电测试仪上以2.8~4.3v电压和0.1c倍率条件下进行放电容量和循环测试。提供的方法制得的高镍三元正极材料,虽然放电比容相比于全部水洗的材料略差,但是相差并不多,不影响三元正极材料的使用;而放电效率和50周循环保持率得到明显提高。由于对水洗料占比较多未在本技术要求的范围内,放电比容略提高,但提高程度几乎可以忽略,但是循环保持率明显降低;由于对水洗料占比较少要求的范围内,放电比容明显降低,但循环保持率几乎没有提高,此结果表明,水洗料和低碱料的配比应当在1~2:1的范围内,高于或低于这个配比都无法制得性能满意的高镍三元正极材料。
将水洗料、低碱料细料按照质量比2.3:1投入包覆混合机中。将水洗料、低碱料细料按照质量比0.5:1投入包覆混合机中。PTMS全自动除铁器制得的高镍三元正极材料,制作成扣电,测试其放电比容、放电效率以及50周循环保持率。将高碱料进行水洗降碱,而低碱料不进行水洗,对最终制得的三元正极材料产品来说,水洗部分减少了1/3~1/2,降低了水洗过程以及水洗后烘干过程对三元正极材料产品的影响,虽然低碱料没有进行水洗,使得最终的三元正极材料的放电比容量相对于完全水洗后的三元正极材料。在满足使用要求的前提下略差,但明显提高了放电效率循环保持率,特别是本技术提供的这种方法,由于水洗量的减少,水洗后的压滤、干燥工序的工作量得到减小,可缩短材料的制造周期,降低生产成本,这对于目前已经发展较为成熟的锂电材料PTMS全自动除铁器制备工艺来说,能够带来较为显著的经济效益。
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