[發明專利]一種高振實改性鎳鈷錳酸鋰正極材料的制備方法

有效

• 申請號: 201410531758.8
• 申請日: 2014-10-10
• 公開（公告）號: CN104300145A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 朱金保
• 申請（專利權）人: 東莞市長安東陽光鋁業研發有限公司
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505;H01M4/525
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟;楊晞

1.一種高振實改性鎳鈷錳酸鋰正極材料的制備方法，所述正極材料的通式為LiNi_xMn_yCo_zM_1-x-y-zO₂，其中0.3≤x≤0.5，0.3≤y≤0.4，0.2≤z≤0.35，M代表Mg、Ti、Zr、Al、Mo、W、Nb、Ta、In、Ge、Sr、Cr和Re中的一種或多種元素，其特征在于，包括以下步驟：

1)將鎳鹽、鈷鹽、錳鹽和含摻雜元素M的化合物的混合溶液、氨水在30-80℃下逐漸加入含有機質的堿性底液中，加料過程中保持pH在10.5-11.5之間，加料完畢后調節pH至11.5-12.5，連續攪拌反應1-6h后，將固體部分分離并洗滌至pH≤8.0，干燥后得中間體；

2)將中間體、鋰源按摩爾比1:1.00-1.10混合，在分散液存在下球磨得到流變相前驅體；

3)將流變相前驅體先在400-600℃預燒結4-6h，然后升溫至850-1050℃再燒結8-18h，冷卻至600-750℃,退火1-4h，得到高振實改性鎳鈷錳酸鋰正極材料；其中

摻雜元素M的含量為正極材料中各元素總摩爾數的0-4％；堿性底液為氨水和NaOH的混合溶液，pH值為10.5-11.5；

所述有機質為檸檬酸鈉、酒石酸鈉、檸檬酸銨、乙二胺四乙酸中的至少一種，濃度為0.01-0.1mol/L；

所述分散液選自水、沸點低于120℃的有機溶劑或其組合；

所述球磨是指在300-600rpm的轉速下研磨1-6h；

步驟1)中NH₃·H₂O與鎳、鈷、錳、元素M的摩爾數之和的比為0.7-2:1。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟2)中分散液的含量為鎳鈷錳三元素中間體與鋰源總質量的20％-80％。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1)的混合溶液中金屬離子的總濃度為1-3mol/L，氨水的濃度為1-6mol/L。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1)中無機鹽混合溶液的加料速度為10-50mL/min。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述干燥是在100-120℃下干燥2-6h。

6.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述摻雜元素M的化合物為氧化物、氫氧化物、碳酸鹽或醋酸鹽中的至少一種。

7.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述鋰源為碳酸鋰、氫氧化鋰、醋酸鋰或草酸鋰中的至少一種。

8.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述燒結是在空氣或富氧的氣氛下進行的。

9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1)加料中及加料完畢后獨立采用2-10mol/L的LiOH、NaOH或KOH溶液中的至少一種調節pH。