一种锂离子电池三元复合正极材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种锂离子电池三元复合正极材料的制备方法。该方法将含镍、钴、锰的化合物按化学计量比的量分别溶解于水中；并加入有机酸，用氨水调节溶液pH，不断搅拌得到均一透明的溶液；然后将溶液放在电炉上随炉加热至溶液蒸发沸腾到临界点后迅速自燃；将燃烧所得粉体热处理得到Ni_xCo_yMn_1-x-yO₂前驱物，然后将该前驱物和含锂化合物均匀混合后热处理后得到三元复合正极材料。本发明采用两步法制备三元复合正极材料，以此减少制备过程中的锂镍混排现象，提高制备的三元材料结构纯度；采用自蔓延燃烧法快速、简便地合成三元材料前驱物，得到的产品成本低、颗粒均匀、电化学性能稳定，便于工业化生产。

主权项

一种锂离子电池三元复合正极材料的制备方法，其特征在于，它的步骤如下：(1)将可溶性镍盐、可溶性钴盐、可溶性锰盐按镍、钴、锰摩尔比为x:y:(1‑x‑y)溶解在水中，搅拌至形成均匀透明溶液；其中0.1≤x≤0.8，0.1≤y≤0.6，0.2≤x+y≤0.9；(2)在均匀透明溶液中加入金属离子螯合剂；金属离子螯合剂的物质的量与金属离子总物质的量之比为0.5~2.0:1，所述的金属离子螯合剂为柠檬酸、尿素、醋酸铵或肼；(3)加入氨水溶液，调节溶液PH至5.5~11，不断搅拌至形成均一溶液；(4)将所述均一溶液移入蒸发皿置于电炉上，随着电炉加热至均一溶液蒸发沸腾到临界点后迅速自燃；然后在400~600℃下热处理4~10小时，最后得到三元Ni_xCo_yMn_1‑x‑yO₂氧化金属前驱物；(5)将所述三元Ni_xCo_yMn_1‑x‑yO₂氧化金属前驱物与含锂化合物按过渡金属总物质的量与锂元素物质的量为1:1.05比例搅拌均匀混合后在400~600℃下热处理6~10小时，600~950℃下热处理6~14小时后得到三元LiNi_xCo_yMn_1‑x‑yO₂正极材料。