[發明專利]富鋰高錳層狀結構三元材料、其制備方法及應用

有效

• 申請號: 201210332894.5
• 申請日: 2012-09-11
• 公開（公告）號: CN102832387A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 趙世璽;李芳;李寶華;南策文
• 申請（專利權）人: 清華大學深圳研究生院
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505;H01M4/525;H01M4/131
• 代理公司: 深圳市匯力通專利商標代理有限公司 44257
• 代理人: 李保明;王鎖林

1.一種富鋰高錳層狀結構三元材料，其特征在于：該三元材料的化學式為Li_1+x(Ni_yCo_yMn_1-2y)O₂，其中0.2≤x<1，0<y<0.5。

2.權利要求1所述富鋰高錳層狀結構三元材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

（一）制備前驅體

按所述化學式中元素的摩爾比取可溶性的鎳化合物、鈷化合物和錳化合物，混合成過渡金屬混合溶液；

去除反應釜中的氧氣，并將反應釜加熱至40~60℃，然后加入摩爾濃度為0.5~3.5mol/L的氨水溶液；保持無氧條件，攪拌狀態，向反應釜中滴加所述過渡金屬混合溶液、0.5~3.5mol/L的氨水溶液和0.5~3.5mol/L的氫氧化鈉溶液，將反應釜中溶液pH值控制在8~14之間并保持穩定，反應8~50h，然后將所得沉淀過濾、洗滌、干燥后即得前驅體；

（二）按所述化學式中元素的摩爾比，將鋰化合物和制得的前驅體混合，球磨，然后在氧氣氣氛下，以1~20℃/min升溫至600~1050℃，高溫固相反應8~24h，隨爐冷卻，研磨、篩分后制得所述富鋰高錳層狀結構三元材料。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述鎳化合物為硝酸鎳、硫酸鎳、氯化鎳或乙酸鎳，所述鈷化合物為硝酸鈷、硫酸鈷、氯化鈷或乙酸鈷，所述錳化合物為硝酸錳、硫酸錳、氯化錳或乙酸錳。

4.權利要求1所述富鋰高錳層狀結構三元材料用作鋰離子電池正極材料。