[發(fā)明專利]鋰離子二次電池用正極活性材料及其制備方法無(wú)效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 200810052729.8 | 申請(qǐng)日： | 2008-04-14 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN101262057A | 公開（公告）日： | 2008-09-10 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 劉勇;陳勃濤;張寧;郭建;吳孟濤 | 申請(qǐng)（專利權(quán)）人： | 天津巴莫科技股份有限公司 |
| 主分類號(hào)： | H01M4/48 | 分類號(hào)： | H01M4/48;H01M4/58;H01M4/04;C01D15/00;C01G1/02;C01G53/00;B01J19/00 |
| 代理公司： | 天津才智專利商標(biāo)代理有限公司 | 代理人： | 王顕 |
| 地址： | 300384天*** | 國(guó)省代碼： | 天津;12 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 鋰離子 二次 電池 正極 活性 材料 及其 制備 方法 | ||
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及鋰離子二次電池，特別是涉及一種鋰離子二次電池用正極活性材料及其制備方法。
背景技術(shù)
鋰離子電池是新一代的綠色高能二次電池，具有電壓高、能量密度大、循環(huán)性能好、自放電小、無(wú)記憶效應(yīng)、工作溫度范圍寬等眾多優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于移動(dòng)電話、筆記本電腦、UPS、攝錄機(jī)、各種便攜式電動(dòng)工具、電子儀表、武器裝備等，在電動(dòng)汽車中也具有良好的應(yīng)用前景，被人為是在21世紀(jì)對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活具有重要意義的高新技術(shù)產(chǎn)品。
正極材料是鋰離子電池的重要組成部分。目前大規(guī)模商品化的正極材料是鈷酸鋰(LiCoO2)，通常采用900～1000℃的高溫固相合成法制備。研究比較成熟，綜合性能優(yōu)良，但由于鈷資源的稀缺導(dǎo)致該類正極材料價(jià)格昂貴。
另有研究采用銅(II)酸鋰(Li2CuO2)和銅(III)酸鋰(LiCuO2)作為正極材料，但是它們?cè)诒热萘考把h(huán)壽命方面均不能滿足要求。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種價(jià)格相對(duì)低廉、制備溫度較低且具有較高的電化學(xué)容量和基本穩(wěn)定的循環(huán)壽命的鋰離子二次電池正極材料及其制備方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
一種鋰離子二次電池用正極活性材料，該活性材料為銅(III)鎳(III)酸鋰的復(fù)合氧化物，其中，該氧化物具有如下化學(xué)式：LiCu1-xNixO2，其中，0.1≤x≤0.8。
一種上述的鋰離子二次電池用正極活性材料的制備方法，包括以下步驟：
1)將膽礬(CuSO4·5H2O)和硫酸鎳(NiSO4·6H2O)溶于去離子水中，配成混合溶液，其中，Cu2+的濃度為0.2～2mol/L，Ni2+與Cu2+的摩爾比為0.25～16∶1；
2)將燒堿(NaOH)和氨水(NH3·H2O)溶于去離子水中，其中堿的濃度為3～12mol/L，氨與堿的摩爾比為0.1～2∶1；
3)在40～60℃下，將配制好的上述混合溶液同時(shí)緩慢滴加至攪拌下的反應(yīng)容器中，并控制pH值為11～13，反應(yīng)12～16小時(shí)，得到粒度(D50)為5～12μm的氫氧化銅鎳的共沉淀前驅(qū)體顆粒；
4)將制得的前驅(qū)體顆粒洗滌烘干后與鋰源物質(zhì)充分混合，鋰源物質(zhì)中鋰的總含量與前驅(qū)體顆粒中銅和鎳的總含量的摩爾比為1～1.2，然后在600～800℃下焙燒16～24小時(shí)，得到銅(II)鎳(II)酸鋰(LiCu1-xNixO2)固體；
5)將制得的亞銅鎳酸鋰固體破碎成粉末后投入到體積比濃度為2～12％的液溴的乙腈溶液中，氧化3～8小時(shí)。然后洗滌烘干，即得到粒度(D50)為4～11μm的黑色銅(III)鎳(III)酸鋰(Li2Cu1-xNixO2)固體粉末。
上述的方法中所采用的鋰源物質(zhì)為氧化鋰(Li2O)、單水氫氧化鋰(LiOH·H2O)、碳酸鋰(Li2CO3)和硝酸鋰(LiNO3)中的一種或幾種。
本發(fā)明的鋰離子二次電池用正極活性材料制成的電池與現(xiàn)有的商用鈷酸鋰電極材料制成的電池具有相當(dāng)?shù)碾娀瘜W(xué)容量和循環(huán)性能，其以價(jià)格較低的硫酸鎳、硫酸銅為原料，所以降低了鋰離子二次電池的生產(chǎn)成本。另外，用本發(fā)明的正極活性材料與銅(II)酸鋰/銅(III)酸鋰等正極活性材料相比，制得的鋰離子二次電池具有較好的電化學(xué)性能。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的鋰離子二次電池正極材料制備方法的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的鋰離子二次電池用正極活性材料為銅(III)鎳(III)酸鋰的復(fù)合氧化物，該氧化物具有如下化學(xué)式：LiCu1-xNixO2，其中，0.1≤X≤0.8。
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