[發明專利]一種鋰離子電池鎳鈷酸鋰正極材料及制備方法

無效

• 申請號: 201310717858.5
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN103708567A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 張治生
• 申請（專利權）人: 廣西南寧市藍天電極材料有限公司
• 主分類號: C01G53/00
• 分類號: C01G53/00;H01M4/525
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司 44214
• 代理人: 李珊

技術領域

本發明涉及電池制造領域，特別是一種鋰離子電池鎳鈷酸鋰正極材料及制備方法。?

背景技術

鋰離子電池具有比能量高、工作電壓高、應用溫度范圍廣、自放電率低、循環壽命長、無污染、安全性能好等獨特的優勢，現已廣泛用作袖珍貴重家用電器如移動電話、便攜式計算機、攝像機、照相機等的電源，并已在航空、航天、航海、人造衛星、小型醫療儀器及軍用通訊設備領域中逐步替代傳統的電源。對于鋰離子電池來說，正極材料無論在成本方面還是在性能方面，都占有非常重要的地位。目前已經商業化的鋰離子電池正極材料主要只有LiCoO₂，但鈷自然資源有限，價格昂貴，導致其成本較高，且LiCoO₂自身也具有許多缺點，例如結構穩定性差，在3.50～4.35?V之間循環時易遭受破壞，雖然其循環性能優于其它正極材料，但仍會發生衰減，對于長壽命需求的空間探索而言還有待于進一步提高循環性能。因此如何對LiCoO₂進行改性，以降低其成本，提高其電化學性能以及開發和研究其它的性能較好的鋰離子電池正極材料成為當今有關鋰離子電池研究領域的研究熱點。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種在LiCoO₂中摻雜Ni的鎳鈷酸鋰正極材料，以提高鋰離子電池的比容量以及循環性能。?

為實現上述目的，本鋰離子電池鎳鈷酸鋰正極材料，其特征在于，包括以下原材料：Ni(NO₃)₂·6H₂O、Co(NO₃)₂·6H₂O、LiOH·H₂O，其中摩爾比n(Ni):n(Co)=0.1:0.9~0.5:0.5（其中n(Ni)+n(Co)=1），n(Li):n(Ni+Co)=6:1；原材料還包括螯合劑。?

所述正極材料的制作步驟如下：?

（1）按摩爾比n(Ni):n(Co)=?0.1:0.9~0.5:0.5（其中n(Ni)+n(Co)=1）稱取Ni(NO₃)₂·6H₂O、Co(NO₃)₂·6H₂O混合后溶于去離子水中，得到混合溶液A；

（2）按摩爾比n(Li):n(Ni+Co)=5:1稱取LiOH·H₂O溶于一定量的去離子水中，加入少許螯合劑，得到混合溶液B；

（3）在不斷攪拌的狀態下將混合溶液A逐滴加入到混合溶液B中，使其發生共沉淀反應直到溶液的PH值達到10~12，繼續攪拌一段時間后過濾并烘干；

（4）按摩爾比n(Li):n(Ni+Co)=1:1稱取LiOH·H₂O加入步驟（3）所得的烘干產物中，得到固體混合物；

（5）將步驟（4）得到的固體混合物研磨后放入馬弗爐中，在600?℃預燒6?h，得到前驅體，將前驅體在900?℃下燒結12?h，將產物研磨后過300目分樣篩，即得到鋰離子電池鎳鈷酸鋰正極材料。

所述的螯合劑為氨水。?

所述原材料Ni(NO₃)₂·6H₂O、Co(NO₃)₂·6H₂O的摩爾比n(Ni):n(Co)=0.3:0.7。?

本發明的實質性特點和進步是：采用共沉淀法和高溫固相法相結合的方法合成鋰離子電池正極材料鎳鈷酸鋰，本產品使鎳估元素達到原子級混合，產品形貌好、結構穩定、雜質含量少、放電容量高、循環性能好。?

附圖說明

圖1是LiNi_xCo_1-xO₂的X射線衍射圖。?

圖2是LiNi_xCo_1-xO₂的循環性能曲線圖。?

具體實施方式

下面結合附圖以及對本發明做進一步說明：?

實施例1