一种球形镍锰酸锂正极材料的制备方法

摘要

本发明为一种球形镍锰酸锂正极材料的制备方法，该方法包括以下步骤：（1）称取可溶性镍盐和锰盐，溶于去离子水中制成混合溶液；（2）在步骤（1）的混合溶液中加入尿素，超声分散30分钟后再加入PEG‑2000和CTAB，再超声30分钟后转移至高压反应釜中，水热反应8~20小时，自然冷却至室温，制得前驱体；（3）将步骤（2）所得前驱体先在500℃预烧2～4h后，再将其与锂源化合物混合均匀后，700~950℃下煅烧5~20小时，之后在550~700℃下退火6~15小时，待自然冷却研磨后即得所述产品。本发明采用PEG‑2000和CTAB为双模板剂，通过一步水热反应即可获得粒径分布均匀的球形前驱体颗粒，经高温锂化制得的镍锰酸锂材料1C放电容量可达131.4mAh/g。

主权项

一种球形镍锰酸锂正极材料的制备方法，其特征为包括以下步骤：（1）按照材料LiNi_0.5Mn_1.5O₄的化学计量式中的比例称取可溶性镍盐和锰盐，溶于去离子水中制成混合溶液，溶液中金属离子总浓度为0.5~2.0 M；（2）在步骤（1）的混合溶液中加入尿素，其中尿素与金属离子的摩尔比为1~8：1，超声分散30分钟后再加入PEG‑2000和CTAB，将此混合溶液再超声30分钟后转移至高压反应釜中，密封后于160~190℃水热反应8~20小时，自然冷却至室温，将所得沉淀离心，洗涤，干燥后，制得Ni_0.25Mn_0.75CO₃前驱体，即由片状一次颗粒组成的二次微米级球形前驱体颗粒；其中PEG‑2000与CTAB质量比为3:1~1:2，二者总质量为Ni_0.25Mn_0.75CO₃理论生成质量的1%~6%；（3）将步骤（2）所得Ni_0.25Mn_0.75CO₃前驱体先在500℃预烧2～4小时后，再将其与锂源化合物混合均匀后，在空气中700~950℃下煅烧5~20小时，之后继续在550~700℃下退火6~15小时，待自然冷却研磨后即得所述LiNi_0.5Mn_1.5O₄正极材料，即由纳米八面体一次颗粒紧密堆积组成的球形二次微米级颗粒；其中，锂源化合物和镍锰前驱体Ni_0.25Mn_0.75CO₃混合时的摩尔比为Li：(Ni+Mn)=（1~1.1）：2。