[發明專利]錳基層狀晶體結構鋰電池正極材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201110314524.4
• 申請日: 2011-10-17
• 公開（公告）號: CN102403494A
• 公開（公告）日: 2012-04-04
• 發明（設計）人: 崔立峰;王輝;楊克濤;葛云科;王熙幀
• 申請（專利權）人: 江蘇科捷鋰電池有限公司
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505;H01M4/485;H01M4/1391
• 代理公司: 鎮江京科專利商標代理有限公司 32107
• 代理人: 夏哲華

1.一種錳基層狀晶體結構鋰電池正極材料，其特征是：其化學式為：Li[Li_0.20Ni_0.133Co_0.133Mn_0.534]?O_2-aF_a，其中0.002≤a≤0.02。

2.一種錳基層狀晶體結構鋰電池正極材料的制備方法，其特征是：

步驟一，球狀(Ni_xCo_yMn_z)(OH)₂（x:y:z=0.133:0.133:0.534）前驅體的制備，包括以下步驟：

1)將NiSO4,?CoSO4,??MnSO4按摩爾比例配成水溶液，正離子摩爾濃度比Ni:Co:Mn?=0.133:0.133:0.534，最終所有正離子的濃度總和為2.0摩爾/升；

2)將配置的上述金屬離子溶液加入氮氣氛圍的攪拌反應器中，攪拌器攪拌速度為1000rpm，加熱溫度控制在60℃；

3)將濃度為2.0摩爾/升的NaOH溶液非常緩慢的滴入攪拌器中，以產生(Ni_0.166Co_0.166Mn_0.688)(OH)₂顆粒的沉淀；在滴入NaOH水溶液的同時，緩慢滴入濃度為4.0摩爾/升的氨水；滴入NaOH溶液和氨水的速度，應該用pH計和氨離子濃度計來控制，在整個反應過程中，攪拌器中反應溶液的pH值控制在11.0，NH³⁺的濃度控制在0.36摩爾/升；

4)反應結束后，將沉淀下來的?(Ni_0.166Co_0.166Mn_0.668)(OH)₂顆粒產物過濾出來并在110℃干燥，得到顆粒狀(Ni_0.166Co_0.166Mn_0.668)(OH)₂前驅體；

步驟二，高溫固相法制備層狀晶體結構?Li[Li_0.20Ni_0.133Co_0.133Mn_0.534]O_2-aF_a，包括以下步驟：

1).?將步驟一所得到的顆粒狀(Ni_0.166Co_0.166Mn_0.668)(OH)₂前驅體跟LiOH·H₂O粉末均勻混合起來，混合摩爾比例為?Li?⁺：金屬離子總和=1.3?：?0.8；

2).?將混合粉末置于空氣氛圍的燒結爐中?，先在480⁰C加熱5個小時；然后與氟化鋰混合，混合物950⁰C在空氣中燒結10-20個小時即可得具有到層狀晶體結構Li[Li_0.20Ni_0.133Co_0.133Mn_0.534]O_2-aF_a，其中0.002≤a≤0.02。