[發明專利]鉻摻雜鋰鎳錳氧材料及其制備方法、含該材料的鋰離子電池

有效

• 申請號: 201210142090.9
• 申請日: 2012-05-09
• 公開（公告）號: CN102637867A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發明（設計）人: 劉三兵
• 申請（專利權）人: 奇瑞汽車股份有限公司
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505;H01M4/525;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

1.一種鉻摻雜鋰鎳錳氧材料的制備方法，其特征在于，包括：

1）共沉淀法制備前軀體Ni_0.5-xCr_xMn_1.5-x/2(OH)₄步驟：

按物質的量比例Ni︰Cr︰Mn=(0.5-x/2)︰x︰(1.5-x/2)配制鎳前驅體、鉻前驅體、錳前驅體的混合物水溶液，向混合物水溶液中加入堿性pH值調節劑，將pH值控制在12.6~13，得到前驅體Ni_0.5-xCr_xMn_1.5-x/2(OH)₄，其中：x滿足0.02≤x≤0.2；

2）混料步驟：

按物質的量比例Li︰Ni︰Cr︰Mn=(1.02～1.05)︰(0.5-x/2)︰x︰(1.5-x/2)將鋰源和所述前驅體Ni_0.5-xCr_xMn_1.5-x/2(OH)₄混合得固體混合物，粉碎，得粉碎混合物；

3）三段式燒結步驟：

將步驟2）所得的粉碎混合物干燥，在含氧氣氛下燒結，以0.1~10℃/min的升溫速度加熱到400~600℃，煅燒1~15h；再以0.5~10℃/min的升溫速度加熱至800~900℃，煅燒1~24h；再以0.5~10℃/min的降溫速度降至600~700℃，退火2~24h；最后自然降溫至室溫，即得到LiNi_0.5-x/2Cr_xMn_1.5-x/2O₄材料。

2.如權利要求1所述的鉻摻雜鋰鎳錳氧材料的制備方法，其特征在于，所述的粉碎為球磨粉碎或研磨粉碎。

3.如權利要求2所述的鉻摻雜鋰鎳錳氧材料的制備方法，其特征在于，所述的球磨粉碎為濕法球磨，所述濕法球磨包括：將乙醇與固體混合物按1︰(1~1.3)mL/g的比例混合，以300~650r/min的轉速球磨1~24h。

4.如權利要求1至3中任意一項所述的鉻摻雜鋰鎳錳氧材料的制備方法，其特征在于，所述的鎳前驅體為硝酸鎳、醋酸鎳、硫酸鎳、氯化鎳中的一種或幾種。

5.如權利要求1至3中任意一項所述的鉻摻雜鋰鎳錳氧材料的制備方法，其特征在于，所述的鉻前驅體為硝酸鉻、醋酸鉻、硫酸鉻、氯化鉻中的一種或幾種。

6.如權利要求1至3中任意一項所述的鉻摻雜鋰鎳錳氧材料的制備方法，其特征在于，所述的錳前驅體為硝酸錳、醋酸錳、硫酸錳、氯化錳中的一種或幾種。

7.如權利要求1至3中任意一項所述的鉻摻雜鋰鎳錳氧材料的制備方法，其特征在于，所述的鋰源為碳酸鋰、氫氧化鋰、醋酸鋰、硝酸鋰、氧化鋰中的一種或幾種。

8.如權利要求1至3中任意一項所述的鉻摻雜鋰鎳錳氧材料的制備方法，其特征在于，所述的堿性pH值調節劑為NaOH溶液或KOH溶液。

9.一種鉻摻雜鋰鎳錳氧材料，其特征在于，其是通過權利要求1~8中任意一項所述的方法制備的。

10.一種鋰離子電池，其特征在于，其正極含有權利要求9所述的鉻摻雜鋰鎳錳氧材料。