(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 202111555770.9 (22)申请日 2021.12.17 (71)申请人 格林美 （无锡） 能源材 料有限公司 地址 214142 江苏省无锡市新吴区硕放振 发路235号 (72)发明人 许开华　谢军　李伟　刘德宠　 施杨　周晓燕　 (74)专利代理 机构 武汉智嘉联合知识产权代理 事务所(普通 合伙) 42231 代理人 姜婷 (51)Int.Cl. B08B 3/08(2006.01) B08B 13/00(2006.01) H01M 4/62(2006.01) H01M 4/505(2010.01)H01M 4/525(2010.01) H01M 4/04(2006.01) H01M 10/0525(2010.01) (54)发明名称 一种高镍正极材料的水洗除残碱方法及获 得的正极材 料 (57)摘要 本发明公开了一种高镍正极材料的水洗除 残碱方法及获得的正极材料。 该高镍正极材料的 水洗除残碱方法， 包括以下步骤： 获得高镍正极 材料一烧料； 获得羧甲基纤维素CMC ‑X溶液； 其 中， CMC‑X为CMC‑H与CMC‑Li的混合物； 通过羧 甲 基纤维素CMC ‑X溶液对高镍正极材料一烧料进行 水洗， 经固液分离和烘干得到烘干物料。 本发明 通过向水中添加改性羧甲基纤维素CMC ‑X(X＝H 或Li)， 在去除材料表面残余碱的同时， 通过羧甲 基纤维素锂弱化水洗对于材料表 面晶格的损坏， 同时在烘干过程抑制内部结构 锂离子的析出， 增 加高镍材料的晶格稳定性， 改善材料的容量及循 环性能。 权利要求书1页 说明书6页 附图2页 CN 114226340 A 2022.03.25 CN 114226340 A 1.一种高镍正极材 料的水洗除残碱方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 获得高镍正极材 料一烧料； 获得羧甲基纤维素C MC‑X溶液； 其中， 所述C MC‑X为CMC‑H与CMC‑Li的混合物； 通过所述羧甲基纤维素CMC ‑X溶液对所述高镍正极材料一烧料进行水洗， 经固液分离 和烘干得到烘干物料。 2.根据权利要求1所述高镍正极材料的水洗除残碱方法， 其特征在于， CMC ‑X中， CMC‑H 和CMC‑Li的摩尔比为(0.1～10)： 1。 3.根据权利要求1所述高镍正极材料的水洗除残碱方法， 其特征在于， 所述高镍正极材 料一烧料的化学通式为： Li1+y(NiaCobMcBd)1‑yO2， 其中， 0≤y≤0.05， 0.7≤a≤0.95， 0.01≤b ≤0.2， 0≤c≤0.2， 0≤d≤0.05， a+b+c+d＝1， M为Mn、 Al、 或二者任意比例的组合， B为Zn2+、 Mg2+、 Al3+、 Y3+、 Cr3+、 Sc3+、 Ga3+、 La3+、 Sm3+、 Ti4+、 Zr4+、 Nb5+、 W6+中的一种或两种以上的组合。 4.根据权利要求3所述高镍正极材料的水洗除残碱方法， 其特征在于， 所述获得高镍正 极材料一烧料的步骤包括： 将高镍正极材料前驱体、 锂源、 添加剂混合均匀， 经烧 结、 粉碎得 到高镍正极材料一烧料； 所述锂源为氢氧化锂； 所述高镍正极材料前驱体与所述锂源中的 锂的摩尔比为1： (1.01～1.1)； 烧结的温度为700～900℃， 时间为8～24h， 烧结的气氛为氧 气。 5.根据权利要求1所述高镍正极材料的水洗除残碱方法， 其特征在于， 所述获得羧甲基 纤维素CMC‑X溶液的步骤 包括： 将CMC‑Na分散至乙醇溶液中， 随后加入稀盐酸混合反应， 再经抽滤、 洗涤、 干燥、 粉碎得 到CMC‑H； 将CMC‑H分散至乙醇溶液中， 随后加入LiOH溶液混合反应， 然后调节溶液PH为6～8， 经 过滤、 洗涤、 干燥得到 CMC‑X。 6.根据权利要求5所述高镍正极材料的水洗除残碱方法， 其特征在于， HCl与CMC ‑Na的 摩尔比大于1， CMC ‑Na与稀盐酸混合反应的温度为30～40℃， 时间为1～3h； LiOH与CMC ‑H的 摩尔比0.01～1.5， C MC‑H与氢氧化锂混合反应的温度为 40～60℃， 时间为1～3 h。 7.根据权利要求5所述高镍正极材料的水洗除残碱方法， 其特征在于， 所述获得羧甲基 纤维素CMC‑X溶液的步骤 还包括： 将CMC‑X溶解在水中得到羧甲基纤维素CMC ‑X溶液； 所得羧甲基纤维素CMC ‑X溶液中， CMC‑X的质量分数为0.1％～10％。 8.根据权利要求1所述高镍正极材料的水洗除残碱方法， 其特征在于， 所述水洗过程 中， 高镍正极材料一烧料与羧甲基纤维素CMC ‑X溶液的用量比为1 g： (0.3～10)ml， 水洗的温 度为10～6 0℃。 9.根据权利要求1所述高镍正极材料的水洗除残碱方法， 其特征在于， 所述高镍正极材 料的水洗除残碱方法还 包括， 将烘干物料与包覆剂混合均匀后烧结， 得到高镍正极材 料。 10.一种高镍正极材料， 其特征在于， 所述高镍正极材料通过权利要求1～9中任一项所 述高镍正极材 料的水洗除残碱方法得到 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114226340 A 2一种高镍正极材料的水洗除残碱方 法及获得的正极材料 技术领域 [0001]本发明涉及锂离子电池技术领域， 尤其是涉及一种高镍正极材料的水洗除残碱方 法及获得的正极材 料。 背景技术 [0002]近年来， 新能源行业得到了快速 的发展。 锂离子电池是新能源行业的一种储能装 置， 被广泛的应用在新能源汽车、 电动工具、 储能电站等领域内。 高镍正极材料属于锂离子 电池正极的一类， 因为其具有高能量密度、 低金属元素成本等特点逐渐变得热门起来。 高镍 正极材料对水份及其 敏感， 但由于材料表面的LiOH和Li2CO3含量较高， 高镍正极材料在合成 过程中经常会用到水洗工艺。 现在常用的高镍正极材料水洗方法是按照一定的水料比搅拌 一定的时间， 再抽滤或压滤， 最后进烘箱烘干， 也有一些方法是往水中加入一些添加剂， 比 如HF、 硼酸等。 然而， 在水洗过程中很容易造成材料表面晶格中的Li+溶出， 生成没有电化学 活性的NiO， 破坏材料表相结构， 也会影响材料的电化学性能， 再者水洗之后需要进行材料 烘干处理， 材料表面依然残留较多水分， 锂具有亲水性， 在烘干的过程中相当于给Li+的析 出提供了一个 “拖拽力”， 造成材料放电容 量损失。 发明内容 [0003]本发明的目的在于克服上述技术不足， 提出一种高镍正极材料的水洗除残碱方法 及获得的正极材料， 解决现有技术中高镍正极材料 的水洗工艺稳定性差， 容易降低正极材 料的电化学性能的技 术问题。 [0004]本发明的第一方面 提供一种高镍正极材 料的水洗除残碱方法， 包括以下步骤： [0005]获得高镍正极材 料一烧料； [0006]获得羧甲基纤维素C MC‑X溶液； 其中， C MC‑X为CMC‑H与CMC‑Li的混合物； [0007]通过羧甲基纤维素CMC ‑X溶液对高镍正极材料一烧料进行水洗， 经固液分离和烘 干得到烘干物料。 [0008]本发明的第二方面提供一种高镍正极材料， 该高镍正极材料通过本发明第一方面 提供的高镍正极材 料的水洗除残碱方法得到 。 [0009]与现有技 术相比， 本发明的有益效果包括： [0010]本发明通过向水中添加改性羧甲基纤维素CMC ‑X(X＝H或Li)， 在去除材料表面残 余碱的同时， 通过羧甲基纤维素锂弱化水洗对于材料表面晶格的损坏， 同时在烘干过程抑 制内部结构锂离 子的析出， 增加高镍材 料的晶格稳定性， 改善材 料的容量及循环性能。 附图说明 [0011]图1是本发明对比例1和实施例2所 得高镍正极材 料的SEM图； [0012]图2是本发明一烧料以及对比例2和实施例3所 得高镍正极材 料的充放电曲线图； [0013]图3是本发明对比例1～ 2和实施例2 ～3所得高镍正极材 料的循环性能图。说　明　书 1/6 页 3 CN 114226340 A 3