[發(fā)明專利]一種鋰離子電池正極材料及其制備方法和一種鋰離子電池

有效

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• 申請日: 2011-12-27
• 公開（公告）號: CN103187563A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發(fā)明（設計）人: 李昕洋
• 申請（專利權）人: 比亞迪股份有限公司
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505;H01M4/525
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種鋰離子電池正極材料的制備方法，包括以下步驟：

A、將含有Mn²⁺、金屬M陽離子的水溶液，攪拌狀態(tài)下與水溶性碳酸鹽溶液混合，待沉淀完全，烘干得xLi₂MnO₃·yLiMO₂前驅體；

B、將xLi₂MnO₃·yLiMO₂前驅體與釩酸鹽溶液混合得混合懸濁液；

C、在混合懸濁液中加入絮凝劑，攪拌至絮凝狀態(tài)，烘干，得復合前驅體；

D、將復合前驅體和鋰鹽混合，預燒結后在氧氣氛圍中繼續(xù)燒結，得鋰離子電池正極材料；

所述金屬M陽離子選自Mn²⁺、Ni²⁺、Co²⁺、Cr³⁺、Ti³⁺、Al³⁺中的一種或幾種。

2.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述釩酸鹽溶液為NH₄VO₃水溶液。

3.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，?所述絮凝劑選自聚丙烯酰胺或聚丙烯酰胺的陽離子衍生物中的一種或幾種。

4.根據(jù)權利要求3所述的制備方法，其特征在于，所述絮凝劑選自聚丙烯酰胺。

5.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述xLi₂MnO₃·yLiMO₂前驅體與有機高分子絮凝劑的質量比為1%-20%。

6.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述含有Mn²⁺、金屬M陽離子的水溶液為錳鹽水溶液和金屬M鹽水溶液的混合液；

所述錳鹽水溶液選自硫酸錳水溶液、硝酸錳水溶液或氯化錳水溶液中的一種或幾種；

所述金屬M鹽水溶液選自硫酸鎳水溶液、硫酸鈷水溶液、硝酸鎳水溶液、硝酸鈷水溶液、CrCl₃水溶液、硫酸錳水溶液、硝酸錳水溶液、氯化錳水溶液、硫酸鈦水溶液、硝酸鈦水溶液或AlCl₃中的一種或幾種；

所述水溶性碳酸鹽為碳酸氫鈉和/或碳酸鈉；

所述鋰鹽選自Li₂CO₃或醋酸鋰。

7.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟A中烘干的溫度為50-120℃；所述步驟C中烘干的溫度為50-150℃。

8.根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于，?所述預燒結的溫度為250-450℃，預燒結的時間為3-10h；氧氣氛圍中繼續(xù)燒結的溫度為750-950℃，燒結時間為10-20h。

9.一種鋰離子電池正極材料，其特征在于，所述正極材料包括xLi₂MnO_3·yLiMO₂-V₂O₅復合材料；其中，M選自Mn、Ni、Co、Cr、Ti、Al中的一種或多種，x、y為摩爾含量，1.2≤(2x+y)/?(x+y)≤1.6；所述正極材料為權利要求1-8任意一項所述制備方法制得的正極材料。

10.根據(jù)權利要求9所述的鋰離子電池正極材料，其特征在于，以xLi₂MnO_3·yLiMO₂-V₂O₅復合材料的總質量為基準，xLi₂MnO_3·yLiMO₂的含量為80-98wt%，V₂O₅的含量為2-20wt%。