[發明專利]一種鍺包覆的鋰離子電池三元復合正極材料的制備方法

有效

• 申請號: 201410091305.8
• 申請日: 2014-03-12
• 公開（公告）號: CN103825028A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 劉洋
• 申請（專利權）人: 劉洋
• 主分類號: H01M4/62
• 分類號: H01M4/62;H01M4/525;H01M4/485
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種鍺包覆的鋰離子電池三元復合正極材料的制備方法，該三元復合正極材料的化學式為LiNi_1-x-yAl_xCo_yO_2-zF_z，其中：x=0.26-0.32，y=0.18-0.22，z=0.005-0.01，該方法包括如下步驟：

（1）濕法制備前驅體(Ni_1-x-yAl_xCo_y)(OH)₂

將草酸鎳、草酸鋁、草酸鈷按Ni：Al：Co的摩爾比=1-x-y：x：y配成水溶液，最終所有正離子的濃度總和為0.5-1mol/L的金屬離子溶液；

將配制的上述金屬離子溶液加入氬氣氛圍的攪拌反應器中，攪拌器攪拌速度為600-800rpm，加熱溫度控制在75-90℃；

將濃度為0.1-0.2mol/L的KOH溶液非常緩慢的滴入攪拌反應器中，以產生(Ni_1-x-yAl_xCo_y)(OH)₂沉淀，在整個反應過程中，攪拌器中反應溶液的pH值控制在10-12；

反應結束后，將產物過濾、洗滌，在100-120℃干燥，得到顆粒狀(Ni_1-x-yAl_xCo_y)(OH)₂前驅體；

（2）固相法三元復合正極材料

按照摩爾比1:1-z：z分別稱取上述前驅體、氫氧化鋰和氟化鋰，將稱取的前驅體和氫氧化鋰混合后在行星球磨機中以轉速400-500r/min球磨10-15h，干燥；

將干燥后的物料置于空氣中燒結，燒結溫度在500-600℃之間，保溫3-5h；

冷卻后至室溫后，加入上述稱取的氟化鋰，在行星球磨機中以轉速400-500r/min球磨5-6h球磨，干燥后，在空氣中燒結，燒結溫度在900-1000℃之間，保溫6-8h，得到三元復合正極材料LiNi_1-x-yAl_xCo_yO_2-zF_z；

（3）表面包覆氧化鍺

將所得到的三元復合正極材料LiNi_1-x-yAl_xCo_yO_2-zF_z置于攪拌反應器中，加入純乙醇，固液比為3：1-2，攪拌后緩慢加入鍺溶膠，鍺溶膠使用異丙醇鍺溶于丙酮溶液中形成，溶膠濃度控制在30-35%，鍺溶膠加入的量控制在最終的氧化鍺質量占整個復合正極材料產物的1.5-2wt%；

加入鍺溶膠后，混合攪拌3-4h，將料漿轉移入干燥設備中，抽真空烘干；

將上烘干物料在空氣中550-650℃，加熱10-12h，得到氧化鍺包覆的LiNi_1-x-yAl_xCo_yO_2-zF_z。