一种碳包覆高电位镍锰酸锂正极材料及其制备方法

摘要

本发明公开了一种碳包覆高电位镍锰酸锂正极材料及其制备方法，属于功能材料技术领域。材料的制备方法为：按照一定的阳离子摩尔比将镍盐、锰盐、锂盐和柠檬酸配成混合溶液，在带有超声装置的超声喷雾干燥机中进行超声雾化、干燥，得到颗粒尺寸均一的球状前驱体。然后将所得前驱体引入到高温反应器中进行反应裂解，得到颗粒尺寸均一的镍锰酸锂微晶体粉末。然后将所得微晶粉末加入到蔗糖水溶液中，搅拌配成均匀浆料悬浊液，在不停地搅拌下通过喷雾干燥器进行喷雾干燥，得到干燥的前驱体粉末。然后将所得前驱体粉末再次引入到高温反应器中进行反应裂解，得到颗粒尺寸均一的碳包覆的高电位镍锰酸钾正极材料。

主权项

一种碳包覆高电位镍锰酸锂正极材料及其制备方法，其特征为：①将含锂源化合物、镍源化合物、锰源化合物按照化学剂量比称量混合，加入去离子水，配成0.2～1.0mol/L的溶液，并搅拌均匀；②将柠檬酸加入去离子水配成溶液，并搅拌均匀；③将步骤①的混合溶液搅拌条件下加入到步骤②中的混合溶液中，并搅拌均匀。④将步骤③中的混合溶液放入事先预热好的超声喷雾干燥装置中进行超声喷雾、干燥、裂解。喷嘴处温度180～250℃，旋风指标100％，喷雾速度10～30％，进气量20～60；雾化气溶胶被流速为5～15L/min的空气载气引入到已经加热到500～650℃的反应器中，出口温度110‑120℃。收集的粉末在750～1000℃下焙烧6～12h，然后在600～700℃再退火12～24h。⑤将步骤④中所得粉末加入到重量百分含量为0.1～5％的蔗糖水溶液中，并搅拌配成均匀悬浊液。将上述悬浊液在不停地搅拌下通过喷雾干燥器进行喷雾干燥，得到干燥的前驱体粉末；进口温度为150～250℃，旋风指标100％，进料速度为10ml/min^‑1；干燥的前驱体黑色粉末被流速为5～15L/min的空气载气引入到已经加热到300～400℃的反应器中，出口温度110‑120℃。收集得到碳包覆的高电位镍锰酸锂正极材料。