[發明專利]一種鋰鎳錳氧材料的制備方法及用該材料所制備的鋰離子電池

無效

• 申請號: 201110202839.X
• 申請日: 2011-07-13
• 公開（公告）號: CN102299310A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 劉志遠
• 申請（專利權）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號: H01M4/48
• 分類號: H01M4/48;H01M10/0525
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 羅建民;鄧伯英

1.一種鋰離子電池用鋰鎳錳氧材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)原材料混合分散于溶劑中：將制備LiNi_0.5Mn_1.5O₄的原材料鋰化合物、鎳化合物、錳化合物按化學計量比與模板劑分散于溶劑中，得到原材料混合物；

(2)原材料混合物粉碎：將原材料混合物球磨得糊狀物，糊狀物粒徑范圍為0.5-20μm；

(3)糊狀物干燥：將糊狀物置于鼓風干燥烘箱中，烘箱溫度為80-120℃，烘干時間為8-12h，得干燥的混合物；

(4)干燥的混合物粉碎細化：將干燥的混合物球磨2-6h，得細化的混合物粉末，粉末粒徑范圍為0.5-20μm；

(5)混合物煅燒：將細化的混合物粉末在空氣或氧濃度＞21％的富氧氣氛下，以0.1-10℃/min的速率升溫加熱，在800-900℃恒溫煅燒1-12h；然后以0.1-30℃/min的降溫速率降至600-700℃保溫12-48h，最后以0.1-10℃/min的速率降溫或隨爐冷卻到室溫，即制得高電壓正極材料LiNi_0.5Mn_1.5O₄，所得材料粒徑大小為5-40μm，孔徑為20-600nm，比表面積為2-8m²/g。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述鋰化合物包括碳酸鋰、氫氧化鋰、醋酸鋰、硝酸鋰、氧化鋰中的一種或多種。

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述鎳化合物包括鎳的硝酸鹽、醋酸鹽及氫氧化鎳、碳酸鎳、氧化鎳、氧化亞鎳中的一種或多種。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述錳化合物包括錳的硝酸鹽、醋酸鹽及碳酸錳、氫氧化錳、二氧化錳、四氧化三錳中的一種或多種。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述溶劑包括有機溶劑乙醇、丙醇、丁醇、1，2-丙二醇、2，3-丙二醇、2，3-丁二醇、異丙醇、異丁醇中的一種或水或以上任一有機溶劑與水的混合物。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述模板劑包括聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯醚、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙二醇中的一種或多種，且所述模板劑的分子量在1000-20000之間，粒徑范圍為20-600nm。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述步驟(1)中模板劑加入量為鋰化合物、鎳化合物及錳化合物總量的5-30wt％。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述步驟(1)中溶劑加入量為鋰化合物、鎳化合物及錳化合物總量(g)×(0.2-1)mL。

9.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述步驟(2)中球磨條件為：在球磨機中使用粒徑5-10mm的小球，球磨時間為6-12h。

10.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述步驟(1)中，Li、Ni、Mn按化學計量比制備LiNi_0.5Mn_1.5O₄是按1.02-1.08∶0.5∶1.5比例稱取原料鋰化合物、鎳化合物、錳化合物。

11.一種用權利要求1-10之一所述的方法制備的鋰鎳錳氧材料作為鋰離子電池的正極材料所制備的鋰離子電池。