[發(fā)明專利]一種三元正極材料及其生產(chǎn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110086572.2
• 申請(qǐng)日: 2011-04-07
• 公開（公告）號(hào): CN102169990A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李維;蔣慶來(lái);劉宏兵;齊士博;陳杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 先進(jìn)儲(chǔ)能材料國(guó)家工程研究中心有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01M4/525
• 分類號(hào): H01M4/525;H01M4/505;H01M4/485;H01M4/1391
• 代理公司: 長(zhǎng)沙星耀專利事務(wù)所 43205
• 代理人: 李西寶

1.一種鋰離子電池用三元正極材料，其特征在于：三元正極材料化學(xué)式為L(zhǎng)i_1+δ(Ni_1-x-yCo_xMn_y)O₂其中0≤δ≤0.15，0≤x≤1，0≤y≤1，0<x+y≤1。?其晶粒為球形和/或類球型，粒度D50≥15?μm，振實(shí)密度≥2.3?g/cm³，比表面積≤0.2?m²/g。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三元正極材料，其特征在于：三元正極材料化學(xué)式為L(zhǎng)i_1+δ(Ni_1-x-yCo_xMn_y)O₂其中0≤δ≤0.15，0.1≤x≤1/3，0.1≤y≤0.4。其晶粒為球形和/或類球型，粒度D50為15～55μm，振實(shí)密度為2.3～2.7g/cm³，比表面積為0.05～0.2?m²/g。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三元正極材料，其特征在于由以下方法制得：金屬鎳、鈷、錳混合料在有惰性氣體或氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下，進(jìn)行高溫熔融，熔融后進(jìn)行霧化造粒，造粒后在溫度為400～1000℃的條件下氧化0.5～10?小時(shí)得到鎳鈷錳合金氧化物，該氧化物與鋰化合物按金屬元素含量摩爾比為(Ni+Co+Mn):Li?=1:（1+δ），其中0≤δ≤0.15，混合后在600～1050℃溫度下焙燒3～15小時(shí)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1～3任一權(quán)利要求所述三元正極材料的生產(chǎn)方法，其特征在于包括下述步驟：

步驟1：將金屬鎳、鈷、錳按照摩爾比為(1-x-y):?x:?y的比例混合配料，其中0≤x≤1，0≤y≤1，0<x+y≤1，混合料在有惰性氣體或氮?dú)獗Ｗo(hù)條件下升溫至合金熔點(diǎn)以上溫度熔融，熔融后進(jìn)行霧化造粒，得到鎳鈷錳合金粉；

步驟2：將步驟1得到的合金粉在溫度為400～1000℃的條件下氧化0.5～10?小時(shí)，得到鎳鈷錳合金氧化物；?

步驟3：將步驟2得到的鎳鈷錳合金氧化物與鋰化合物按金屬元素含量摩爾比為(Ni+Co+Mn):Li?=1:（1+δ），其中0≤δ≤0.15，混合后在600～1050℃溫度下焙燒3～15小時(shí)，得到鋰離子電池用三元正極材料。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三元正極材料的生產(chǎn)方法，其特征在于：步驟2中所述氧化過(guò)程是在氧氣或空氣中進(jìn)行，氧化溫度為700～900℃，氧化時(shí)間為1～6小時(shí)。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三元正極材料的生產(chǎn)方法，其特征在于：步驟3中所述焙燒溫度為800～1000℃，焙燒時(shí)間為9～12小時(shí)。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的三元正極材料的生產(chǎn)方法，其特征在于：步驟3中所述鋰化合物可以是含鋰的氧化物、鹵化物、氫氧化物、碳酸鹽、硝酸鹽、草酸鹽、醋酸鹽、檸檬酸鹽中的一種或一種以上的混合物。