(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111552671.5 (22)申请日 2021.12.17 (71)申请人 合肥国轩高科动力能源 有限公司 地址 230011 安徽省合肥市新站区岱河路 599号 (72)发明人 张小健　李坤　鲁鹏　 (74)专利代理 机构 合肥天明专利事务所(普通 合伙) 34115 代理人 韩燕 (51)Int.Cl. C01G 53/00(2006.01) H01M 4/36(2006.01) H01M 4/58(2010.01) H01M 4/505(2010.01) H01M 4/52(2010.01)H01M 4/04(2006.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 一种高压实三元复合材 料的制备方法 (57)摘要 本发明公开了一种高压实三元复合材料的 制备方法， 将多晶三元材料和单晶三元材料进行 粒度级配， 然后再与金属氧化物、 氟化锂混合后 进行喷雾干燥和二次煅烧造粒， 制得高压实三元 复合材料。 本发明制备得到的三元复合材料， 兼 顾了单晶及多晶三元材料的特性， 同时通过粒径 级配、 喷雾造粒等方式， 使得该三元复合材料具 有优异的压实密度， 以及在倍率性能、 循环性能 等方面有较好表现。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 114368793 A 2022.04.19 CN 114368793 A 1.一种高压实三元复合材 料的制备 方法， 其特 征在于： 具体包括有以下步骤： (1)、 首先将NCM前驱体与锂盐高速混合得第一混合物， 将第一混合物在氧气或空气气 氛中在600 ‑780℃下进行一次煅烧 形成多晶三元材料， 然后将NCM前驱体与锂盐高速混合得 第二混合物， 第二混合物在氧气或空气气氛中在850 ‑950℃下进行一次煅烧形成单晶三元 材料； 其中， NC M前驱体选用N ixCoyMn1‑x‑y(OH)2或NixCoyMn1‑x‑yCO3， 0.3≤x≤0.9， x+y＜1； (2)、 将多晶三元材料和单晶三元材料分别进行机械粉碎或气流粉碎， 得到两种不同粒 径的三元材料； 其中， 单晶三元材料的D50控制在3.5 ‑4.5μm， 多晶三元材料的D50控制在 9.0‑13.0 μm； (3)、 将粉碎后的多晶三元材料和单晶三元材料、 以及金属氧化物、 氟化锂按照一定配 比在醇类溶剂中混合， 得到一定固含量的混合液； (4)、 将步骤(3)制得的混合液依次进行喷雾干燥和二次煅烧， 从而制得高压实三元复 合材料。 2.根据权利要求1所述的一种高压实三元复合材料的制备方法， 其特征在于： 所述的步 骤(1)中， 锂盐为Li2CO3和LiOH中的一种或两种混合； 所述的NCM前驱体与锂盐的摩尔比为1: 1.01‑1.07。 3.根据权利要求1所述的一种高压实三元复合材料的制备方法， 其特征在于： 所述的步 骤(1)中， 第一混合物和第二混合物的一次煅烧时间均为12 ‑15小时。 4.根据权利要求1所述的一种高压实三元复合材料的制备方法， 其特征在于： 所述的步 骤(3)中， 多晶三元材料、 单晶三元材料、 金属氧化物和氟化锂的摩尔比为0.6 ‑0.9:0.1 ‑ 0.3:0.01 ‑0.05:0.04‑0.06。 5.根据权利要求1所述的一种高压实三元复合材料的制备方法， 其特征在于： 所述的步 骤(3)中， 金属氧化物为Al2O3、 TiO2、 SiO2、 ZnO、 SnO2、 ZrO2和SrO中的一种或多种混合。 6.根据权利要求1所述的一种高压实三元复合材料的制备方法， 其特征在于： 所述的步 骤(3)中， 醇类溶剂为乙醇、 异丙醇、 丁醇和辛醇中的一种或多种混合。 7.根据权利要求1所述的一种高压实三元复合材料的制备方法， 其特征在于： 所述的步 骤(3)中， 混合液的固含量 为30％‑45％。 8.根据权利要求1所述的一种高压实三元复合材料的制备方法， 其特征在于： 所述的步 骤(4)中， 二次煅烧的温度为3 50‑600℃， 煅烧时间为8 ‑12H。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114368793 A 2一种高压实三元复合材料的制备方 法 技术领域 [0001]本发明涉及锂电池正极材料技术领域， 具体是一种高压实三元复合材料的制备方 法。 背景技术 [0002]随着化石原料的日益枯竭加之化石原料的使用带来的温室效应， 环境恶化等一系 列后果， 锂离子电池作为 目前阶段较好的清洁能源登上历史舞台。 尤其各国对碳中和目标 的确定， 在能源存储领域， 锂电池快速发展。 目前在锂离子动力电池方面， 其正极材料主要 为NCM或LFP。 N端电动汽车领域应用较多。 目前NCM根据形貌可以分为单晶或多晶。 单晶NCM 具有较好的热稳定性及循环性能， 而多晶NCM具有较好的压实及倍率性能。 另外成本方面单 晶成本较高。 如何兼顾两者的优点， 目前有部 分企业及科研院所将两者进 行简单混合， 但得 到的复合三元材料未表现出期 望性能。 故两种材料如何进 行高效融合是锂电行业必须考虑 的一个问题。 C M凭借其高能量密度在中 高 发明内容 [0003]本发明要解决的技术问题是提供一种高压实三元复合材料的制备方法， 制备得到 的三元复合材 料具有良好的电学性能， 且压实密度高。 [0004]本发明的技 术方案为： [0005]一种高压实三元复合材 料的制备 方法， 具体包括有以下步骤： [0006](1)、 首先将NCM前驱体与锂盐高速混合得第一混合物， 将第一混合物在氧气或空 气气氛中在600 ‑780℃下进行一次煅烧 形成多晶三元材料， 然后将NCM前驱体与锂盐高速 混 合得第二混合物， 第二混合物在氧气或空气气氛中在850 ‑950℃下进行一次煅烧形成单晶 三元材料； 其中， NCM前驱体选用NixCoyMn1‑x‑y(OH)2或NixCoyMn1‑x‑yCO3， 0.3≤x≤0.9， x+y＜ 1； [0007](2)、 将多晶三元材料和单晶三元材料分别进行机械粉碎或气流粉碎， 得到两种不 同粒径的三元材料； 其中， 单晶三元材料的D50控制在3.5 ‑4.5 μm， 多晶三元材料的D50控制 在9.0‑13.0 μm； [0008](3)、 将粉碎后的多晶三元材料和 单晶三元材料、 以及金属氧化物、 氟化锂按照一 定配比在醇类溶剂中混合， 得到一定固含量的混合液； [0009](4)、 将步骤(3)制得的混合液依次进行喷雾干燥和二次煅烧， 从而制得高压实三 元复合材 料。 [0010]所述的步骤(1)中， 锂盐为Li2CO3和LiOH中的一种或两种混合； 所述的NCM前驱体与 锂盐的摩尔比为1:1.01 ‑1.07。 [0011]所述的步骤(1)中， 第一混合物和第二混合物的一次煅烧时间均为12 ‑15小时。 [0012]所述的步骤(3)中， 多晶三元材料、 单晶三元材料、 金属氧化物和氟化锂的摩尔比 为0.6‑0.9:0.1‑0.3:0.01 ‑0.05:0.04‑0.06。说　明　书 1/4 页 3 CN 114368793 A 3