[發(fā)明專利]一種三元鎳鈷錳酸鋰材料及制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010783113.9
• 申請日: 2020-08-06
• 公開（公告）號: CN111916729B
• 公開（公告）日: 2021-09-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張勇;唐松章;吳玉程;張雪茹;陳鑫洪;崔接武;王巖;秦永強(qiáng);舒霞
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H01M4/505
• 分類號: H01M4/505;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 合肥云道爾知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 34230
• 代理人: 閆興貴

1.一種三元鎳鈷錳酸鋰材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將草酸置于去離子水中進(jìn)行磁力攪拌，得到草酸溶液，然后將草酸溶液置于超聲器中進(jìn)行超聲分散；

(2)將乙酸鈷、乙酸錳分別加入到去離子水中，得到乙酸鈷溶液和乙酸錳溶液，分別將兩種溶液攪拌至澄清；

(3)將步驟(1)處理后的草酸溶液固定在油浴鍋中，將步驟(2)中所得兩種溶液分別逐滴加入草酸溶液中進(jìn)行水熱反應(yīng)；

(4)將步驟(3)中所得產(chǎn)物放入干燥箱內(nèi)進(jìn)行干燥，干燥后置于快速升降溫爐中進(jìn)行退火，冷卻后得到鈷錳氧化物前驅(qū)體；

(5)將步驟(4)中所得產(chǎn)物與乙酸鎳、碳酸鋰放置于球磨罐中進(jìn)行高速球磨來混合物料；

(6)將步驟(5)中所得產(chǎn)物置于快速升降溫爐中進(jìn)行退火，然后在快速升降溫爐中通入氧氣作為反應(yīng)氣體，進(jìn)行高溫加熱，從而得到三元鎳鈷錳酸鋰材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三元鎳鈷錳酸鋰材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(1)中，磁力攪拌時間為20-30min，攪拌速度為200-300r/min，草酸溶液置于超聲器中進(jìn)行超聲分散10min。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三元鎳鈷錳酸鋰材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(2)中，乙酸鈷、乙酸錳以1:1的摩爾比加入去離子水中，攪拌至澄清，得到的乙酸鹽溶液中過渡金屬鈷、錳離子的總濃度為0.1mol/L。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三元鎳鈷錳酸鋰材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(3)中，油浴時間為1～2h，油浴溫度為60～80℃。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三元鎳鈷錳酸鋰材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(4)中，干燥箱內(nèi)干燥的具體條件如下，干燥溫度為60～80℃，干燥時間為10～12h，從而的得到草酸鈷錳。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三元鎳鈷錳酸鋰材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(4)中，在快速升降溫爐中的煅燒溫度為450～550℃，升溫速率為3～5℃/min，保溫時間為6～8h，空氣中煅燒。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三元鎳鈷錳酸鋰材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(5)中，乙酸鎳與碳酸鋰的摩爾比為(1～1.05)：(0.83～0.88)，球磨的轉(zhuǎn)速為300～500r/min，球磨的時間為2～3h。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三元鎳鈷錳酸鋰材料的制備方法，其特征在于：所述步驟(6)中，高溫加熱時的煅燒溫度為800～850℃，升溫速率為3～5℃/min，保溫時間為10～12h，氧氣流量為30～50cc。

9.一種三元鎳鈷錳酸鋰材料，其特征在于，按照權(quán)利要求1～8任意一項(xiàng)所述的制備方法制得。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的三元鎳鈷錳酸鋰材料用于制備鋰離子電池正極材料。