[發明專利]一種銣銫摻雜鋰離子電池富鋰三元正極材料的制備方法

在審

• 申請號: 201610145892.3
• 申請日: 2016-03-15
• 公開（公告）號: CN105609758A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 張維民;李南;何雨石;汪小平;馬紫峰
• 申請（專利權）人: 上海銣戈科技發展有限公司
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505;H01M4/525;H01M4/62;H01M10/0525
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1.一種銣銫摻雜鋰離子電池富鋰三元正極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步 驟：

（1）將可溶性錳鹽、可溶性鈷鹽和可溶性鎳鹽按一定的計量比溶于水中形成前驅體溶 液A；

（2）將碳酸鹽或形成沉淀的無機鹽類溶于水中形成沉淀劑溶液B；

（3）配備pH值調節溶液C；

（4）將前驅體溶液A、沉淀劑溶液B和pH值調節溶液C分別同時加入水中，形成含鎳鈷錳 三元沉淀并將之洗滌、烘干、粉碎和過篩；

（5）將按計量比混合鋰鹽與銣鹽或銫鹽或銣銫混合鹽，在乙醇介質中球磨，烘干過篩， 然后在氣氛下進行煅燒，粉碎過篩，得到相應的富鋰錳基材料Li1.13-x- yRbxCsyNi0.2Co0.2Mn0.47O2，0.01≤x+y≤1.0。

2.根據權利要求1所述的銣銫摻雜鋰離子電池富鋰三元正極材料的制備方法，其特征 在于，所述銣銫摻雜三元富鋰正極材料的化學通式為Li1.13-x- yRbxCsyNi0.2Co0.2Mn0.47O2，0.01≤x+y≤1.0，即其中摩爾比Li:(Rb+Cs)=(0.13- 1.12):(0.01-1.0)。

3.根據權利要求1所述的銣銫摻雜鋰離子電池富鋰三元正極材料的制備方法，其特征 在于，所述可溶性錳鹽為鹵化錳、硫酸錳、醋酸錳或硝酸錳中的一種或者兩種以上；所述可 溶性鈷鹽為鹵化鈷、醋酸鈷、硫酸鈷或硝酸鈷中的一種或者兩種以上；所述可溶性鎳鹽為各 種鹵化鎳、醋酸鎳、硫酸鎳或者硝酸鈉中的一種或者兩種以上，所述無機鹽類為碳酸鈉、碳 酸氫銨中一種或兩者。

4.根據權利要求1所述的銣銫摻雜鋰離子電池富鋰三元正極材料的制備方法，其特征 在于，所述鋰鹽為鹵化鋰、碳酸鋰、醋酸鋰、硝酸鋰、硫酸鋰或氫氧化鋰；所述銣鹽為鹵化銣、 碳酸銣、醋酸銣、硝酸銣或者氫氧化銣；所述銫鹽為鹵化銫、碳酸銫、醋酸銫、硝酸銫或者氫 氧化銫。

5.根據權利要求1所述的銣銫摻雜鋰離子電池富鋰三元正極材料的制備方法，其特征 在于，步驟（1）中的錳、鎳和鈷離子在前驅體溶液A中的總濃度為0.1molL-1～2.5molL- 1。

6.根據權利要求1所述的銣銫摻雜鋰離子電池富鋰三元正極材料的制備方法，其特征 在于，所述沉淀劑溶液B的濃度為0.1molL-1～2.5molL-1。

7.根據權利要求1所述的銣銫摻雜鋰離子電池富鋰三元正極材料的制備方法，其特征 在于，所述水為蒸餾水或者去離子水，所述氣氛為空氣、氧氣和氮氣或氧氣和氬氣的混合氣 體，所述混合氣體中氧的體積百分比含量為1～40%。

8.根據權利要求1所述的銣銫摻雜鋰離子電池富鋰三元正極材料的制備方法，其特征 在于，所述pH值調節液C采用氨水和醋酸。

9.根據權利要求1所述的銣銫摻雜鋰離子電池富鋰三元正極材料的制備方法，其特征 在于，所述前驅體溶液A與沉淀劑溶液B的混合為緩慢加入，速度為0.001mLmin-1~50mL min-1，混合溶液攪拌速度為50rpm~1200rpm。

10.根據權利要求1所述的銣銫摻雜鋰離子電池富鋰三元正極材料的制備方法，其特征 在于，所述前驅體溶液A與鋰鹽以及銣鹽或銫鹽或銣銫混合鹽經球磨混合、過篩后，再經熱 處理得到一種銣或銫或銣銫摻雜三元富鋰正極材料，熱處理的溫度范圍為400~1000oC，升 溫速率為1～20℃min-1，保溫時間為10min~24h。