[發明專利]一種高性能鎳鈷錳酸鋰三元材料的制備方法

無效

• 申請號: 201310544958.2
• 申請日: 2013-11-06
• 公開（公告）號: CN103682306A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 胡東閣;陳偉;王吉;顧建峰;李旺;石小英;王葉滔;王漢杰
• 申請（專利權）人: 杭州金馬能源科技有限公司
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505;H01M4/525
• 代理公司: 北京世譽鑫誠專利代理事務所(普通合伙) 11368
• 代理人: 郭官厚

1.一種高性能鎳鈷錳酸鋰三元材料的制備方法，其特征在于，包括下列步驟：

(1)配置可溶性鋰鹽、鎳鹽、鈷鹽和錳鹽的混合溶液，其中四種金屬離子的配制摩爾比為Li:Ni:Co:Mn=z:x:y:(1-x-y)，其中0.98≤z≤1.12、0﹤x≤0.8、0﹤y≤0.4、0﹤x+y﹤1，所述混合溶液中添加總溶質質量0.2～1%的檸檬酸，攪拌均勻；

（2）將步驟（1）配制的混合溶液經過冷凍干燥獲得前驅體粉末；

（3）將前驅體粉末在450～850℃條件下預煅燒3～15h，加熱過程的升溫速率為1～10℃/min，預煅燒完成后自然冷卻；

（4）將預煅燒后的材料攪拌混合均勻，然后在800～1050℃條件下高溫煅燒6～18h，加熱過程的升溫速率為1～10℃/min，高溫煅燒完成后以0.5～5℃/min速率降溫至100～800℃，獲得鎳鈷錳酸鋰三元材料成品。

2.根據權利要求1所述的一種高性能鎳鈷錳酸鋰三元材料的制備方法，其特征在于：步驟（1）中所述鎳鹽、鈷鹽和錳鹽均為二價鹽，選自草酸鹽、硝酸鹽和乙酸鹽中的一種或幾種。

3.根據權利要求1所述的一種高性能鎳鈷錳酸鋰三元材料的制備方法，其特征在于：步驟（1）中Ni:Co:Mn的比例x:y:(1-x-y)=1:1:1或2:1:2或5:2:3或8:1:1。

4.根據權利要求1所述的一種高性能鎳鈷錳酸鋰三元材料的制備方法，其特征在于：所述混合溶液中金屬離子的總摩爾濃度為0.6～3.0mol/L。

5.根據權利要求1或2或3或4所述的一種高性能鎳鈷錳酸鋰三元材料的制備方法，其特征在于：步驟（2）中冷凍干燥的操作如下：將混合溶液先在-1～-100℃條件下凝結至全部固體，然后置于真空環境中直接升華。

6.根據權利要求1或2或3或4所述的一種高性能鎳鈷錳酸鋰三元材料的制備方法，其特征在于：步驟（3）中預煅燒的氣氛為氧氣或空氣。

7.根據權利要求1或2或3或4所述的一種高性能鎳鈷錳酸鋰三元材料的制備方法，其特征在于：步驟（4）中預煅燒的氣氛為氧氣或空氣。

8.根據權利要求1或2或3或4所述的一種高性能鎳鈷錳酸鋰三元材料的制備方法，其特征在于：步驟（4）中高溫煅燒采用回轉式均勻焙燒爐。