[發(fā)明專利]一種鋰離子電池用鎳錳鈷復(fù)合材料的制備方法

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• 申請日: 2017-12-19
• 公開（公告）號: CN108110242A
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔣瑪麗
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波高新區(qū)錦眾信息科技有限公司
• 主分類號: H01M4/36
• 分類號: H01M4/36;H01M4/505;H01M4/525;H01M4/485;H01M4/62;H01M10/0525
• 代理公司: 上海申新律師事務(wù)所 31272
• 代理人: 俞滌炯

1.一種鋰離子電池用鎳錳鈷復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)制備摻雜釩和釔的鋰鎳錳鈷氧材料

將氯化鋰、硫酸鎳、硝酸錳、氯化鈷、草酸釩和硝酸釔按金屬離子摩爾比3.05:1：1:1：(0.02-0.03)：(0.005-0.01)溶解于水-有機(jī)溶劑中形成金屬離子濃度為3-5mol/L的混合溶液；

配制碳酸氫銨、雙氧水和丙酮的混合堿液，其中碳酸氫銨的濃度為2-3mol/L，雙氧水的濃度為0.3-0.5mol/L，向反應(yīng)器內(nèi)噴入所述的混合溶液和混合堿液，使得金屬溶液和混合堿液充分混合，控制PH值為10-12，然后通過壓縮空氣使混合溶液霧化，氣溶膠引導(dǎo)到石英反應(yīng)器加熱獲得摻雜釩和釔的鋰鎳錳鈷前驅(qū)體沉淀；

將前驅(qū)體沉淀烘干、壓塊，在空氣氣氛下、在400-600℃的溫度下進(jìn)行預(yù)燒結(jié)3-4h，燒結(jié)產(chǎn)物冷卻后經(jīng)研磨、篩分后，繼續(xù)在氧氣氣氛下在800-900℃的溫度下進(jìn)行燒結(jié)12-15h，制得制備摻雜釩和釔的鋰鎳錳鈷氧材料；

(2)碳包覆摻雜釩和釔的鋰鎳錳鈷氧材料

在上述摻雜釩和釔的鋰鎳錳鈷氧材料中加入2-3wt％的檸檬酸和能夠浸沒混合物料的去離子水，放入球磨機(jī)中以300-400r/min的轉(zhuǎn)速球磨3-5h，混合均勻，烘干后，在空氣氣氛下燒結(jié)，自然降溫至室溫后，即得到碳包覆摻雜釩和釔的鋰鎳錳鈷氧復(fù)合材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池用鎳錳鈷復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述氯化鋰、硫酸鎳、硝酸錳、氯化鈷、草酸釩和硝酸釔的金屬離子摩爾比為3.05:1：1:1：0.03：0.008。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池用鎳錳鈷復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述有機(jī)溶劑為乙二醇，且水與乙二醇的質(zhì)量比為1:3-4。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池用鎳錳鈷復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，所述預(yù)燒結(jié)溫度為500-530℃，燒結(jié)溫度為840-860℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋰離子電池用鎳錳鈷復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，所述燒結(jié)工藝為：以5-10℃/min升溫速率升溫至600-700℃后保溫2-3小時，然后以10-15℃/min的升溫速率升溫至900-1000℃，保溫4-5h，使其碳化，最后以15-20℃/min的降溫速度降至400-600℃退火5-10h。

6.一種如權(quán)利要求1-5任一項所述方法制備的鋰離子電池用鎳錳鈷復(fù)合材料。