[發(fā)明專利]一種鋰電池正極材料制備過程中鋰金屬比的優(yōu)化方法

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• 申請日: 2020-12-11
• 公開（公告）號: CN112573591A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫超;劉向悅;唐娜;程亞楠;高嫚
• 申請（專利權(quán)）人: 天津巴莫科技有限責(zé)任公司
• 主分類號: C01G53/00
• 分類號: C01G53/00;C01G51/00;H01M4/485;H01M4/525;H01M10/0525
• 代理公司: 天津才智專利商標(biāo)代理有限公司 12108
• 代理人: 王顕

1.一種鋰電池正極材料制備過程中鋰金屬比的優(yōu)化方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一，按照實(shí)驗(yàn)擬制備的鋰電池正極材料的分子式，根據(jù)鋰源和金屬X氧化物混合的Li/X的摩爾比，設(shè)定鋰金屬比C，將鋰源和金屬X氧化物充分混合后置于匣缽內(nèi)在一定的溫度和氣氛中通過高溫固相法制備鋰離子電池正極材料；

步驟二，將匣缽中的上層、中層、下層物料刮取下來，通過ICP測量上層鋰金屬比U、中層鋰金屬比M、下層鋰金屬比D；

步驟三，根據(jù)步驟二的測試結(jié)果，如果焙燒后的正極材料中U、D、M三者中最大值和最小值的差別小于0.01，且U、M、D的數(shù)值都介于1.025±0.005之間時(shí)，說明制備條件滿足實(shí)驗(yàn)要求，實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)實(shí)現(xiàn)；如果U、D、M三者中最大值和最小值的差別不小于0.01，則將得到的C,U,M,D的代入如下公式，分別計(jì)算溫度影響因子K₁、阻力影響因子f、氧氣分壓影響因子F₁：

K₁＝(40C+27U+87D-135M-19R)/40

f＝(15D+3U-15M-3R)/8

F₁＝(18D+18U-30M-6R)/10

其中R為鋰金屬比本征系數(shù)，在0.90-0.95之間取值；

步驟四，將得到的K₁,f,F₁的數(shù)值進(jìn)行歸一化分析，得到K₁,f,F₁各自所占的百分比，百分比中最大的值即為影響最大的變量，調(diào)節(jié)最大的變量所對應(yīng)的因素，重復(fù)步驟一至步驟三，直至U、D、M三者中最大值和最小值的差別小于0.01，且U、D、M的數(shù)值都介于1.025±0.005之間時(shí)，本次實(shí)驗(yàn)優(yōu)化結(jié)束。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述調(diào)整制備鋰電池正極材料過程中鋰金屬比含量的工藝參數(shù)方法，其特征在于，所述步驟四中，如果K₁,f,F₁中，兩個(gè)大的變量的百分比之間的差距小于10％時(shí)，同時(shí)調(diào)節(jié)兩個(gè)變量所對應(yīng)的因素，重復(fù)步驟一至步驟三，直至U、D、M三者中最大值和最小值的極差小于0.01，且U、D、M的數(shù)值都介于1.025±0.005之間時(shí)，本次實(shí)驗(yàn)優(yōu)化結(jié)束。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述鋰電池正極材料制備過程中鋰金屬比的優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟四中，重復(fù)步驟一至步驟三時(shí)，不需要調(diào)節(jié)R的數(shù)值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋰電池正極材料制備過程中鋰金屬比的優(yōu)化方法，其特征在于，所述步驟二為，將上中下層物料刮取下來，將上層、中層、下層三個(gè)物料層的物料，每次稱取0.1±0.002g于鋼鐵兩用瓶中，加入5mL鹽酸在電熱爐上加熱，待物質(zhì)全部溶解后，定容至100mL，準(zhǔn)確移取10mL待測物料稀釋至100mL鋼鐵兩用瓶中，定容后通過ICP測量其鋰金屬比含量，測量三次，取測量平均值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述鋰電池正極材料制備過程中鋰金屬比的優(yōu)化方法，其特征在于，所述匣缽為單層缽或雙層缽。