[發(fā)明專利]一種鋰離子電池正極材料球形摻鋁鎳鈷酸鋰的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010594744.2
• 申請(qǐng)日: 2010-12-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102074679A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡國(guó)榮;劉萬(wàn)民;彭忠東;杜柯;曹雁冰;蔣慶來(lái);劉強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M4/131
• 分類號(hào): H01M4/131;H01M4/525
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 顏勇

1.一種鋰離子電池正極材料球形摻鋁鎳鈷酸鋰的制備方法，包括以下步驟為：

(1)球形羥基氧化鎳鈷鋁前驅(qū)體的制備：

a)將鎳、鈷、鋁的可溶性鹽按摩爾比Ni²⁺∶Co²⁺∶Al³⁺＝0.7∶0.25∶0.05混合配制成1-2.5mol/L水溶液A；將氧化劑配制成1-5mol/L水溶液B；將堿性沉淀劑配制成2.5-6.5mol/L水溶液并加入0.5-1.5mol/L的氨水，二者的體積比為2-10∶1，得水溶液C；

b)將配制好的三種溶液加入帶有攪拌裝置的反應(yīng)釜中，溶液A和B的進(jìn)料速度均為10-30ml/min，調(diào)節(jié)溶液C的進(jìn)料速度以控制反應(yīng)體系的pH值在9-13之間，以400-800rpm的速度攪拌，加熱至20-100℃，反應(yīng)6-24h后結(jié)束，然后過(guò)濾出球形羥基氧化鎳鈷鋁前驅(qū)體；

c)將球形羥基氧化鎳鈷鋁用去離子水洗滌過(guò)濾數(shù)遍后，于110-130℃真空干燥箱中烘干得到前驅(qū)體；

(2)球形摻鋁鎳鈷酸鋰的制備：

a)將鋰源與制得的球形羥基氧化鎳鈷鋁前驅(qū)體混合均勻得配鋰前驅(qū)體；

b)將配鋰前驅(qū)體在流動(dòng)氧氣氣氛中于500-800℃焙燒10-24小時(shí)，焙燒后進(jìn)行冷卻和破碎分級(jí)，得到球形摻鋁鎳鈷酸鋰。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述的鎳、鈷、鋁的可溶性鹽，為各自的硫酸鹽、硝酸鹽或氯化物。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述制備方法，其特征在于：所述的氧化劑為過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸鈉、過(guò)硫酸銨、次氯酸鉀、次氯酸鈉、過(guò)氧化鈉、雙氧水、高錳酸鉀和重鉻酸鉀中的一種或其中幾種的混合物。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述的堿性沉淀劑為L(zhǎng)iOH·H₂O、NaOH或KOH中的一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述的(1)步中A、B、C三種溶液是并流加入帶有攪拌裝置的反應(yīng)釜中。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述的球形羥基氧化鎳鈷鋁前驅(qū)體為黑色沉淀。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述的鋰源為電池級(jí)氫氧化鋰、醋酸鋰、硫酸鋰、硝酸鋰和碳酸鋰中的一種或其中幾種的混合物。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述的流動(dòng)氧氣氣氛為純氧氣氛。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于：所述的焙燒溫度為700-800℃。

10.一種由權(quán)利要求1～9中任一項(xiàng)所述的制備方法制得的球形摻鋁鎳鈷酸鋰，其特征在于：所述的球形摻鋁鎳鈷酸鋰為球狀，其平均粒徑為5～15微米，振實(shí)密度為1.85～2.6g/cm³，放電比容量180～195mAh/g，300次循環(huán)后容量保持率為80～90％。