[發明專利]一種鋰離子電池材料錳系固溶體正極材料的制備方法

無效

• 申請號: 201310609063.2
• 申請日: 2013-11-26
• 公開（公告）號: CN103606667A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 陳海濤;姜應律;陳蕾;王盈來;蔡若愚;熊輝
• 申請（專利權）人: 浙江南都電源動力股份有限公司;杭州南都動力科技有限公司
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春

1.一種鋰離子電池材料錳系固溶體正極材料的制備方法，其特征在于：將鎳錳鋁離子混合液與沉淀劑進行沉淀反應，經過陳化、洗滌、抽濾、干燥工序得到鎳錳鋁氫氧化物前驅體，將所述前驅體、鋰源化合物和摻雜物M化合物三者按比例球磨混合，混合物經過兩次煅燒，制得錳系固溶體正極材料，具體過程如下：

（1）鎳錳鋁復合氫氧化物Ni_x?Al_?yMnz(OH)₂前驅體的制備，其中x+z+y=1，

a、配制摩爾比為Ni：Mn：Al?=?(0.3~0.6)：(0.6~1.0)：(0.01~0.06)的可溶性鎳鹽、可溶性鋁鹽、可溶性錳鹽的混合溶液，混合溶液中三種金屬離子的總濃度為0.3-1.1?mol/L；以及，配制濃度為1-11?mol/L的NaOH溶液，0.1-1mol/L的氨水溶液；

b、用恒流泵將所述混合溶液和氨水溶液分別加入到高速攪拌的氮氣氣氛的反應容器中，滴加所述NaOH溶液調節反應溶液的pH為10-12，控制合成溫度為45-55℃，陳化6-24h；其中錳離子與氨水的摩爾比為1：2~12；

c、將上述步驟陳化得到的沉淀物充分洗滌、抽濾后，在100~110℃真空中干燥10-12h，得到Ni_x?Al?yMn_z(OH)₂前驅體；

（2）燒結

將前驅體、鋰源化合物和M化合物按比例球磨混合充分，然后分兩步燒結：第一步在空氣或氧氣氣氛中以0.1-10℃/min的速度升溫加熱，在450-750℃恒溫煅燒5-25h，第二步在空氣或氧氣氣氛中再以0.1-10℃/min的速度升溫至700-950℃保溫5-20h，隨爐冷卻至室溫，制得摻雜金屬離子的鋰離子電池材料錳系固溶體正極材料，其中，前驅體、鋰源化合物的摩爾比為（0.4-0.6）：1，M化合物的摻雜量為前驅體和鋰源化合物二者總質量的0.1-1.5%；

所述摻雜的M化合物中，所述的M為鋁、鉻、鈦、鋅、鈷、鉬、鎂金屬元素中的一種，所述M化合物為M的氫氧化物、氧化物、氯化物、硝酸鹽、氟化物中的一種。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述的可溶性鎳鹽為硝酸鎳、氯化鎳、醋酸鎳、硫酸鎳中的一種；所述的可溶性錳鹽為硝酸錳、氯化錳、醋酸錳、硫酸錳中的一種；所述的可溶性鈷鹽為硝酸鈷、氯化鈷、醋酸鈷、硫酸鈷中的一種；所述的可溶性鋁鹽為硝酸鋁、氯化鋁、醋酸鋁、硫酸鋁中的一種。?

3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于：所述的鋰源化合物選自一水合氫氧化鋰、醋酸鋰、碳酸鋰、硝酸鋰、氟化鋰中的一種。