[發明專利]一種單晶體鎳鈷錳電池正極材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410042232.3
• 申請日: 2014-01-28
• 公開（公告）號: CN103746111A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 梁廣川
• 申請（專利權）人: 天津先眾科技有限公司
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505;H01M4/525;H01M4/1391
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 李鳳

1.一種單晶體鎳鈷錳電池正極材料，其特征是：單晶體鎳鈷錳電池正極材料的化學式為LiNi_xCo_yMn_1-x-yO₂，其中，x的取值范圍是0.3<x<0.8，y的取值范圍是0.1<y<0.4。

2.根據權利要求1所述的單晶體鎳鈷錳電池正極材料的制備方法，其特征是：單晶體鎳鈷錳電池正極材料的制備過程包括以下步驟：

（1）制備晶種

將鎳鈷錳的碳酸鹽或乙酸鹽配制成濃度1-4mol/L的水溶液；在氮氣氛圍與40-80℃溫度、攪拌條件下，向金屬鹽溶液中加入濃度0.5-1.5mol/L的氨水，氨水摩爾數為過渡金屬鹽摩爾數的0.2-3倍，氨水加入時間為0.5-2h；然后加入1-4mol/L的LiOH溶液，直到pH值達到9-11；靜置12-20h；沉淀物過濾后80-140℃真空干燥2-10小時；與LiOH·H₂O混合在450-550℃下煅燒4-10h，得到所需晶種；

（2）制備前驅體

將鎳鈷錳的碳酸鹽或乙酸鹽配制成濃度2-4mol/L的水溶液；在氮氣氛圍與40-80℃、攪拌條件下，向金屬鹽溶液中加入濃度0.5-1.5mol/L的氨水，氨水摩爾數為過渡金屬鹽摩爾數的0.2-3倍，反應0.5-2h后，向溶液中加入1-4mol/L的LiOH溶液，直到pH值達到9-11；然后靜置12-20h；陳化后80-140℃真空干燥2-10小時，得到所述前驅體；

（3）燒結制得單晶體鎳鈷錳電池正極材料

干燥后所得的前驅體與化學計量比的鋰源、0.1-5%重量比的晶種混合均勻后，用壓力機壓實成塊狀，在850-950℃溫度下煅燒14-24h，冷卻，粉碎，得到單晶體鎳鈷錳電池正極材料。

3.根據權利要求2所述的單晶體鎳鈷錳電池正極材料的制備方法，其特征是：制備晶種時，煅燒4-10h后過325目篩，篩下物為得到的所需晶種。

4.根據權利要求2所述的單晶體鎳鈷錳電池正極材料的制備方法，其特征是：壓力機壓實成塊狀時，被壓材料厚度為1-5厘米，壓力為10-50噸/平方米。

5.根據權利要求2所述的單晶體鎳鈷錳電池正極材料的制備方法，其特征是：燒結制得單晶體鎳鈷錳電池正極材料時，粉碎后過100-500目篩，篩下物為得到的單晶體鎳鈷錳電池正極材料。