[發(fā)明專利]一種鋰離子電池正極材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310084650.4
• 申請(qǐng)日: 2013-03-18
• 公開（公告）號(hào): CN103178252A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張英杰;夏書標(biāo);董鵬;張雁南;閆宇星
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 昆明理工大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M4/48
• 分類號(hào): H01M4/48
• 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，其特征在于：具體成分及摩爾比為L(zhǎng)i：Ni：Co：Mn：Ce=1：0.33：0.25～0.30：0.33：0.03～0.08，結(jié)構(gòu)為層狀α-NaFeO₂結(jié)構(gòu)，空間群為R-3m。

2.一種如權(quán)利要求1所述的鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于具體步驟包括如下：

（1）將鎳、鈷和錳的硫酸鹽溶液按照鋰離子電池正極材料LiNi_0.33Co_0.33-xMn_0.33Ce_xO₂中鎳鈷錳的摩爾比配制成鎳鈷錳硫酸鹽的混合溶液；

（2）按照鋰離子電池正極材料LiNi_0.33Co_0.33-xMn_0.33Ce_xO₂中鎳鈷錳與鈰的摩爾比，向步驟（1）中配制的鎳鈷錳硫酸鹽的混合溶液中添加硝酸鈰溶液，并進(jìn)行攪拌，得到金屬陽(yáng)離子混合溶液；

（3）將步驟（2）中得到的金屬陽(yáng)離子混合溶液在45～55℃的溫度條件下不斷以400～800r/min的速度進(jìn)行攪拌，添加堿銨溶液調(diào)節(jié)金屬陽(yáng)離子混合溶液的PH值，直到PH值為11～11.4時(shí)停止添加，然后保持相同的溫度和攪拌條件繼續(xù)反應(yīng)6～10h，得到反應(yīng)產(chǎn)物；

（4）將步驟（3）中得到的反應(yīng)產(chǎn)物靜置、陳化處理6～12h，抽濾分離沉淀物，將沉淀物用去離子水洗滌，直到洗滌出的去離子水的PH值為7.0～7.5，然后干燥處理沉淀物，最后將干燥后的沉淀物與氫氧化鋰按照鋰離子正極電池材料LiNi_0.33Co_0.33-xMn_0.33Ce_xO₂中金屬陽(yáng)離子與Li離子的摩爾比混合后球磨；

（5）將步驟（4）中球磨后的產(chǎn)物分兩段溫度燒結(jié)，先在500～580℃的條件下燒結(jié)6～12小時(shí)，然后再將燒結(jié)溫度升至700～800℃，燒結(jié)20～30小時(shí)，最后將燒結(jié)產(chǎn)物粉碎研磨后過300目篩，即得到鋰離子電池正極材料LiNi_0.33Co_0.33-xMn_0.33Ce_xO₂₂。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟（1）中鎳、鈷和錳的硫酸鹽溶液的濃度均為1～2mol/L。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟（2）中添加的硝酸鈰溶液的濃度為0.1～0.5mol/L。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟（2）中攪拌的速度為300～600r/min，時(shí)間為1～6h。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于：所述堿氨溶液是以濃度2～4mol/L的氫氧化鈉溶液為沉淀劑、濃度為7～13mol/L的氨水溶液為絡(luò)合劑，將氫氧化鈉溶液和氨水溶液按照摩爾比2～4：7～13進(jìn)行混合得到的。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟（4）中干燥處理沉淀物是在低于80℃的條件下干燥10～24h。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于：所述步驟（4）中的球磨是在速度為200～400r/min的條件下球磨0.5～2h。