[發明專利]一種四元鋰離子電池正極材料及制備方法在審
| 申請號： | 201810144620.0 | 申請日： | 2018-02-12 |
| 公開（公告）號： | CN108288711A | 公開（公告）日： | 2018-07-17 |
| 發明（設計）人： | 李峻峰;劉磊;李平;肖逸菲;張志濤;張力;張佩聰;岳波;賴雪飛 | 申請（專利權）人： | 成都理工大學 |
| 主分類號： | H01M4/505 | 分類號： | H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525 |
| 代理公司： | 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220 | 代理人： | 胡曉麗 |
| 地址： | 610000 四川*** | 國省代碼： | 四川;51 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 制備 鋰離子電池正極材料 離子 沉淀劑溶液 鎳鈷錳 前驅體 水中 引入 溶解 配制成混合溶液 鋰離子電池材料 電池正極材料 共沉淀反應 可溶性錳鹽 可溶性鎳鹽 可溶性鐵鹽 可溶性鈷鹽 循環穩定性 層狀結構 二次燒結 混合溶液 三元材料 正極材料 研磨 沉淀劑 電負性 元材料 元素鐵 稱取 抽濾 預燒 鋰源 洗滌 老化 | ||
1.一種四元鋰離子電池正極材料，其特征在于，所述四元鋰離子電池材料的分子式為LiNi0.6Co0.1Mn0.1Fe0.1O2。
2.根據權利要求1所述的一種四元鋰離子電池正極材料，其特征在于，所述四元鋰離子電池由可溶性鎳鹽、可溶性鈷鹽、可溶性錳鹽以及可溶性鐵鹽經共沉淀形成的前驅體熱處理獲得。
3.根據權利要求2所述的一種四元鋰離子電池正極材料及制備方法，其特征在于，所述可溶性鎳鹽為硫酸鎳、乙酸鎳、硝酸鎳中的至少一種；所述可溶性鈷鹽為硫酸鈷、乙酸鈷、硝酸鈷中的至少一種；所述可溶性錳鹽為硫酸錳、乙酸錳、硝酸錳中的至少一種；所述可溶性鐵鹽為硫酸鐵、硝酸鐵中的至少一種；所述鋰源為氫氧化鋰、碳酸鋰或硝酸鋰。
4.基于權利要求1至3任一項所述的一種四元鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟1，按照各元素摩爾比例Ni:Co:Mn:Fe＝0.6:0.1:0.2:0.1計算并稱取可溶性鎳鹽、可溶性鈷鹽、可溶性錳鹽、可溶性鐵鹽，并同時加入去離子水中進行溶解配制成0.6～1mol/L的混合溶液；
步驟2，將沉淀劑加入到去離子水中進行溶解配制成0.6～1mol/L的沉淀劑溶液；
步驟3，以步驟2配制的沉淀劑溶液為底液，將步驟1配制的混合溶液滴加入到沉淀劑溶液中進行攪拌混合，且在攪拌條件下進行共沉淀反應，將沉淀物進行抽濾、洗滌、干燥得到均勻共沉淀的類球形鎳鈷錳鐵草酸鹽前驅體，靜置老化；
步驟4，將鎳鈷錳鐵四元材料前驅體與鋰源按摩爾比1:(1.05～1.1)進行混合均勻，經預燒-研磨-二次燒結得到鎳鈷錳鐵四元正極材料。
5.根據權利要求4所述的一種四元鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述沉淀劑采用草酸或草酸銨中的至少一種。
6.根據權利要求4所述的一種四元鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟3中，滴加速率為3～15mL/min，攪拌速率為700～850rpm。
7.根據權利要求4所述的一種四元鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟3中，共沉淀反應溫度為40～60℃、pH為2～7，反應時間為6～12h；靜置老化時間為10～20h。
8.根據權利要求1所述的一種四元鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟3中，干燥溫度為70～110℃，干燥時間為12～16h。
9.根據權利要求1所述的一種四元鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟3中，預燒溫度為400～450℃，預燒時間為5～8h，升溫速度為5℃/min，降溫速度為5℃/min。
10.根據權利要求1所述的一種四元鋰離子電池正極材料的制備方法，其特征在于，所述步驟3中，二次燒結溫度為780～900℃，燒結時間為12～18h，升溫速度為4℃/min，降溫速度為3～10℃/min。
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