[發明專利]一種金屬離子摻雜的鋰鎳鈷氧正極材料的制備方法

有效

• 申請號: 201310659086.4
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN103606675A
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 許曉雄;王進超;黃禎;尹景云;孟煥平
• 申請（專利權）人: 中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: H01M4/525
• 分類號: H01M4/525
• 代理公司: 上海一平知識產權代理有限公司 31266
• 代理人: 祝蓮君;劉真真

1.一種金屬離子摻雜的鋰鎳鈷氧正極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：?

(a)提供一混合溶液，所述混合溶液包含鎳化合物與鈷化合物；?

(b)在絡合劑和沉淀劑的存在下，將所述混合溶液進行共沉淀反應制備鎳鈷沉淀物前驅體；?

(c)將步驟(b)制得的前驅體進行焙燒，得到多孔鎳鈷氧化物Ni_1-x-yCo_xO_1-y，其中，0＜x≤0.9，0＜y≤0.2；?

(d)在沉淀劑和金屬M離子的化合物的存在下，在多孔鎳鈷氧化物上進行沉淀反應，得到包覆有金屬M離子沉淀物的鎳鈷氧化物，其中，鎳鈷氧化物與金屬M離子的化合物的摩爾比為1：y；金屬M選自：Al、Mn、Cr、Ga、Ti、Fe、Mg、Zr、V、Cu、Zn、Nb或其組合，0＜y≤0.2；?

(e)將步驟(d)制得的包覆有金屬M離子沉淀物的鎳鈷氧化物與鋰化合物混合后，在氧氣或空氣氣氛中進行焙燒，得到金屬離子摻雜的鋰鎳鈷氧正極材料Li_zNi_1-x-yCo_xM_yO₂，其中0.9＜z≤1.10，0＜x≤0.9，0＜y≤0.2。?

2.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(b)中，所述的絡合劑選自：氨水、檸檬酸、草酸、碳酸氫鈉或其組合。?

3.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(b)中，所述的沉淀劑以水溶液的形式存在，沉淀劑的濃度為0.01～10mol/L，優選為0.5～5mol/L。?

4.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(c)中，焙燒溫度為200～1200℃，焙燒時間為0.1～48h。?

5.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(d)中，所述金屬M離子的化合物以水溶液的形式存在，金屬M離子的化合物的濃度為0.05～10mol/L，優選為0.05～5mol/L。?

6.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(e)中，所述鋰化合物與表面包覆有金屬M離子沉淀物的鎳鈷氧化物的摩爾比為1:1～1.15:1，優選為1:1～1.1:1。?

7.如權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(e)中，所述焙燒為分段焙?燒方式，包括第一階段焙燒和第二階段焙燒。?

8.一種金屬離子摻雜的鋰鎳鈷氧正極材料，其特征在于，所述正極材料由權利要求1所述的方法制備。?

9．如權利要求8所述的正極材料，其特征在于，所述正極材料具有以下一種或多種特征：?

(1)所述正極材料在3.0～4.3V之間充放電，放電比容量≥180mAh/g；?

(2)所述正極材料循環100次充放電后，放電比容量保持在90%以上。?